1.锁

• 锁：用来锁住资源，保证数据的安全性
• 本地锁：单个进程/机器内对共享资源的同步控制

2.分布式锁

• 定义：一种用于在分布式系统中控制多个节点对共享资源的访问机制，保证数据资源正确的被访问和修改。简单来说，就是用来确保在多个进程或者服务实例中，某些关键代码只能被一个进程或者服务实例执行，保证数据的一致性

• 分布式锁的条件：

  • 互斥性：在任意时刻，只有一个节点能持有锁
  • 超时机制：为防止出现死锁，需要设置锁的超时时间
  • 自动续期：如果持有锁的节点处理任务的时间超过了锁的超时时间，出现线程没有处理完任务就释放锁的情况

• 实现分布式锁的方式：

  • 数据库
  • Zookeeper
  • Redis

对比 Redis 和 Zookeeper

	Redis分布式锁	Zookeeper
锁获取方式	需要不断尝试获取锁，比较消耗性能	获取不到锁时注册监听器，性能开销小
锁自动释放	客户端挂掉，需要等待超时时间释放锁	客户端挂掉后，临时节点自动删除，锁自动释放
应用场景	简单的分布式需求	高可用、一致性的分布式锁需求
实现原理	Redis 键值对	Zookeeper 临时节点

3.Redis分布式锁

3.1 实现原理

• 基于 set nx 命令实现
• 只有当指定的键名 key 不存在时，才成功将键值对存储到Redis数据库中。如果键名 key 已经存在，则不执行任何操作。

SETNX key value

3.2 出现的问题

• 死锁：
  • 问题：设置好了锁，但是服务出现宕机，没有执行删除锁逻辑，这就造成了死锁
  • 解决：设置过期时间
• 删锁：
  • 业务还没执行完锁就过期了，别人拿到锁，自己执行完去删了别人的锁
  • 解决：删锁的时候明确是自己的锁，如 uuid 。或者逻辑业务还没执行完，锁续期（redisson有看门狗）
• 判断和删两个过程：
  • 判断 uuid 对了，但是将要删除的时候锁过期了，别人设置了新值，那删除了别人的锁
  • 删除锁必须保证原子性（保证判断和删锁是原子的）。使用redis+Lua脚本完成，脚本是原子的

3.3 存在的问题

• 复杂：原生 Redis 分布式锁需要开发者手动控制锁的获取、释放以及锁的过期时间管理
• 无自动续期：原生 Redis 没有自动续期的功能
• 可重入性：需要手动实现，思路：Redis 锁中的值记录线程信息，每次加锁记录加一，解锁记录减一

4.Redisson分布式锁

• 优势：
  • 简单：封装了获取锁、删除锁的 API
  • 支持自动续期：第一次加锁成功时会开启自动续期的定时任务，使用 Lua 脚本实现：判断当前线程对应的锁是否存在，若存在则重新设置锁的过期时间(默认为 30 秒)
  • 可重入性：自动实现

5.项目业务

由于系统采用微服务架构，其中有两个服务：项目服务和流程服务。

在用户修改项目任务的审批设置时，会修改两个服务数据库的数据，分别是任务审批设置表和流程运行时数据表，分布式锁能确保状态变更的原子性。例如在更新 ACT_RU_EXECUTION 运行时数据表时，如果不加锁可能导致两个节点同时修改流程状态，造成状态机混乱。

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