如何实现分布式锁

一、锁的作用

锁是为了解决多线程情况下，对于共享资源的访问安全问题。
但是当系统是分布式的时候，本地锁已经没法锁住所需要的资源，因为本地获取了锁，其他系统无法得知本地锁的情况。
分布式锁，是独立于系统的第一方实现的功能。因而状态可供不同系统获取。

二、分布式锁实现

2.1、基于redis实现

基于redis实现的分布式锁是当下比较流行的一种实现方式。
利用redis的set命令，用全路径类名方法名作为key，当前线程id作为value，插入一条记录，当且仅当该记录不存在。
如果返回1，代表成功获取到锁，返回0代表锁已经被其他线程获取了。
命令 格式：set key value nx ex 过期时间
释放锁的时候需要判断是否是自己加的锁，只能释放自己加的锁。

这样即可以防止系统挂掉导致无法释放锁的情况。不过又引入了锁内代码还没执行完就提前释放的情况，因此需要锁续期。可以设置一个守护线程，在快要到达第一次超时时间的时候启动守护线程，给锁续期，每隔所续的时间，再次启动守护线程续期。

2.2、基于数据库实现

利用数据库唯一索引来实现分布式锁。
建立一个分布式锁表，包含字段全路径类名、方法名，给全路径类名+方法名建立唯一索引。唯一索引会限制只有一个线程能成功插入数据。
获取锁的时候，就往数据库插入一条数据，如果插入成功，则代表获取到分布式锁。
释放锁的时候就删除该记录。

存在的问题：如果获取锁之后，数据库或者服务器挂了，那么分布式锁就没法释放。使用主从数据库可以解决数据库挂了的问题。服务器挂了的问题可以通过启动一个定时任务，根据记录创建时间，定时删除数据库超时的记录。

可以通过记录获取锁的主机信息和线程信息，如果查到已存在的记录属于当前线程，就将锁分配给他，实现可重入。

2.3、基于数据库排他锁实现

在查询语句的后面加上for update，数据库会启动排他锁，利用排他锁可以实现分布式锁。
用户查询到数据就代表他获取了锁，可以执行业务代码，最后commit提交释放排他锁。
数据库被加了排他锁之后，其他线程还想加排他锁就会被阻塞。