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什么是分布式锁？他解决了什么样的问题？

news 2025/10/22 16:21:37

相信对于朋友们来说，锁这个东西已经非常熟悉了，在说分布式锁之前，我们来聊聊单体应用时候的本地锁，这个锁很多小伙伴都会用

✔本地锁

我们在开发单体应用的时候，为了保证多个线程并发访问公共资源的时候，期望在同一个时间只能有一个线程去访问资源，且在这个线程访问资源结束之后，其他的线程才可以访问这块资源

这个时候会使用到锁机制，一般根据不同的场景会使用到互斥锁，读写锁，自旋锁等等🧐🧐

我们还知道使用锁是会影响效率的

  • 例如如果互斥锁如果拿不到，那么会死等，这很浪费资源
  • 自旋锁如果拿不到，则会在原地自旋，一会来问一下，一会又来问一下，效率会受影响

因此还会想办法去实现原子操作，不需要加锁的情况下，保证多个线程同步

这些方式都是属于本地锁，属于在同一个进程内可以使用的锁，目的是能够控制多线程 并发 访问资源

可随着时代的发展，单体应用逐渐演变成微服务架构的时候，发现使用进程里面的本地锁已经不适用了，没有办法满足我们的需求了，因此为了解决多进程并发问题，引入了分布式锁

为什么说没法满足我们需求呢？

👀举例时刻

例1

我们有一个全局变量 sum = 0，此时的应用程序中有两个线程，分别循环 50 次，每一次循环都是对 sum 进行 +1 的操作，我们知道，这种情况，我们需要使用本地锁例如互斥锁对 sum 加锁就可以实现，程序运行完毕后， 输出的 sum 为 100 ，这个没有毛病

例2

那么如果此时场景换成有有两个应用程序，分别需要去操作第三方资源中的 sum，还是分别操作 50 次，每操作一次即对 sum 进行 +1 操作

那么这个时候，我们在每个应用中进行加锁还有意义吗？

并没有意义，因为此处的 第三方资源，并不单独属于任何一个应用进程

就像例1 中， sum 全局变量的资源，并不单独属于某一个线程一样，因此，对于例2，就需要使用分布式锁了

🧐什么是分布式锁？

那么具体分布式锁到底是个啥玩意儿？🧐🧐

他自然他也是锁，只不过是用于控制多进程之间 并发的

他是可以跨微服务，跨 虚拟机 的一种锁机制，上述的本地锁就完全做不到

那么还是上述的例 2，我们就这样使用分布式锁来进行处理

可以看到，使用分布式锁，和使用本地锁，其实思想都是一样的，都是为了控制程序的 并发 访问资源

都是属于君子锁，作为君子访问资源之前，先去看看能不能拿到锁，不能坏了规矩，要是坏了这个规矩，那么程序运行就会出问题

只不过本地锁是对应控制同一个进程内的多个线程并发

而分布式锁是对于多个进程 并发

✔分布式锁有哪些特点呢？

  1. 互斥

既然是说，最基本的互斥功能，必须得有，不能忘本😉

  1. ✔ 锁有超时机制，可以防止死锁

对于分布式锁来说，为了避免异常未被释放，会对所加入一个超时机制

例如进程 A 加锁，但是自己忘记释放锁，或者是因为进程 A 因为异常挂掉，最终导致没有释放锁，这个时候，锁到了超时时间，自动就会释放

  1. ✔ 可重入

一个进程加了锁，这个进程仍然是可以再次获取这个锁的，例如对分布式锁不断的续期，不断的设置过期时间

可是这里如果是对于本地锁，一个线程加了锁，如果再次加锁，那么就死锁了

  1. 可以高性能的取锁和加锁
  1. ✔高可用

从上述我们可以看到引入的分布式锁，实际上不是进程内部的资源，可以理解为他是一个第三方的资源，是一个中间件

自然使用这些中间件中来实现所的话，一般会使用集群，集群自然会去实现自己的高可用机制，如果某些节点出现了异常，自身提供出来的机制，外部程序仍然可以使用

此处提到的中间件一般都有这些：

  • Redis
  • Etcd
  • Mysql
  • Zookeeper

每一个组件去实现分布式锁的原理和机制是不一样的，但是达到的目的是一样的， 都是为了控制多进程并发。

  1. ✔分布式锁需要是非阻塞的

某个进程如果获取分布式锁，发现拿不到，则会返回 false ， 这个进程就会去处理自己拿不到锁的逻辑，进程不会因为没有拿到锁而阻塞

🔥总结

那么看到这里，能否回答标题的问题呢？

  • 什么是分布式锁？

他是可以跨微服务，跨 虚拟机 的一种锁机制

  • 分布式锁解决了什么问题？

他解决了在分布式系统中，访问共享资源的问题

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文中提到的技术点，感兴趣的可以查看这些文章：

  • 我是如何用 redis 分布式锁来解决线上历史业务问题的
  • C 语言的 互斥锁、自旋锁、原子操作

可以进入地址进行体验和学习：https://xxetb.xet.tech/s/3lucCI

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