面试官问:你能说说分布式锁,进程锁,线程锁吗?
在分布式集群系统的开发中,线程锁往往并不能支持全部场景的使用,必须引入新的技术方案分布式锁。
线程锁,进程锁,分布式锁
线程锁: 大家都不陌生,主要用来给方法、代码块加锁。当某个方法或者代码块使用锁时,那么在同一时刻至多仅有有一个线程在执行该段代码。
当有多个线程访问同一对象的加锁方法/代码块时,同一时间只有一个线程在执行,其余线程必须要等待当前线程执行完之后才能执行该代码段。但是,其余线程是可以访问该对象中的非加锁代码块的。
进程锁: 也是为了控制同一操作系统中多个进程访问一个共享资源,只是因为程序的独立性,各个进程是无法控制其他进程对资源的访问的,但是可以使用本地系统的信号量控制(操作系统基本知识)。
分布式锁: 当多个进程不在同一个系统之中时,使用分布式锁控制多个进程对资源的访问。
分布式锁到底是什么,怎么实现?
intsmaze说简单点,实现分布式锁必须要依靠第三方存储介质来存储锁的元数据等信息。
比如分布式集群要操作某一行数据时,这个数据的流水号是唯一的,那么我们就把这个流水号作为一把锁的id,当某进程要操作该数据时,先去第三方存储介质中看该锁id是否存在,如果不存在,则将该锁id写入,然后执对该数据的操作;
当其他进程要访问这个数据时,会先到第三方存储介质中查看有没有这个数据的锁id,有的话就认为这行数据目前已经有其他进程在使用了,就会不断地轮询第三方存储介质看其他进程是否释放掉该锁;
当进程操作完该数据后,该进程就到第三方存储介质中把该锁id删除掉,这样其他轮询的进程就能得到对该锁的控制。
Redis中当然不能通过get,set操作判断,get,set操作不是一个原子的,可以使用redis的
jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)
命令来保证原子性。
再补充一点,线程锁,进程锁,分布式锁的作用都是一样的,只是作用的范围大小不同。
范围大小:分布式锁——大于——进程锁——大于——线程锁。能用线程锁,进程锁情况下使用分布式锁也是可以的,能用线程锁的情况下使用进程锁也是可以的。只是范围越大技术复杂度就越大。
数据库访问量过大除了主从还能如何负载压力?
数据库会为客户端的每一个请求创建一个线程,这些线程针对特定行数据修改必须获得该行的行锁,而其他客户端线程要想修改该数据的话,必须等待前面的线程释放锁后才被允许。
如果客户端很多线程都要修改某行数据的话,没有拿到锁的线程都会在数据库端机器上不断轮询,增大数据库端的压力。
我们可以使用分布式锁,把对数据库行锁的等待获取的轮询放到每一个客户端机器上去实现,这样可以避免数据库端线程的不断轮询。
比如,客户端在要发送对数据库的某行数据的操作请求前,在客户端机器上进行锁的争抢,没有获取到锁,就不会像数据库端发送操作请求,这样数据库端就没有了轮询的压力。
当然分布式锁的引入一定要结合业务的需求来进行设计,不然会出现锁id的命名不全导致读取的数据不一致,数据过期失效等问题。
使用那种第三方介质存放分布式锁?
目前流行的是zookeeper和redis,两者各有好处,redis流行的内存缓存,且能进行水平扩容同时还能提高请求负载,面对高并分布式锁数据的读写请求能高速响应,同时有aof,哨兵机制可以防止某台宕机分布式锁数据丢失带来的问题。
zookeeper我是比较喜欢,因为他是分布式一致性算法paxos算法的实现,面对高负载请求毫无压力,同时某一台宕机毫不影响分布式锁数据一致性,且附带了监听机制,当某一程序释放某一个锁后,其他程序可以及时得到通知来获得对该分布式锁的控制权,这里的轮询实现不需要我们去开发了。
文章首发:https://javazhiyin.blog.csdn.net/article/details/113733225
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