分布式锁 -- 基于数据库实现

基于数据库来做分布式锁的话,通常有两种做法:

  • 基于数据库的乐观锁
  • 基于数据库的悲观锁

乐观锁:

乐观锁机制其实就是在数据库表中引入一个版本号(version)字段来实现的。当我们要从数据库中读取数据的时候,同时把这个version字段也读出来,如果要对读出来的数据进行更新后写回数据库,则需要将version加1,同时将新的数据与新的version更新到数据表中,且必须在更新的时候同时检查目前数据库里version值是不是之前的那个version,如果是,则正常更新。如果不是,则更新失败,说明在这个过程中有其它的进程去更新过数据了。

update table set x=x+1, version=version+1 where id=#{id} and version=#{version}; 

如图,假设同一个账户,用户A和用户B都要去进行取款操作,账户的原始余额是2000,用户A要去取1500,用户B要去取1000,如果没有锁机制的话,在并发的情况下,可能会出现余额同时被扣1500和1000,导致最终余额的不正确甚至是负数。但如果这里用到乐观锁机制,当两个用户去数据库中读取余额的时候,除了读取到2000余额以外,还读取了当前的版本号version=1,等用户A或用户B去修改数据库余额的时候,无论谁先操作,都会将版本号加1,即version=2,那么另外一个用户去更新的时候就发现版本号不对,已经变成2了,不是当初读出来时候的1,那么本次更新失败,就得重新去读取最新的数据库余额。

通过上面这个例子可以看出来,使用「乐观锁」机制,必须得满足:
(1)锁服务要有递增的版本号version
(2)每次更新数据的时候都必须先判断版本号对不对,然后再写入新的版本号

悲观锁:

总是假设最坏的情况,每次取数据时都认为其他线程会修改,所以都会加锁(读锁、写锁、行锁等),当其他线程想要访问数据时,都需要阻塞挂起。可以依靠数据库实现,如行锁、读锁和写锁等,都是在操作之前加锁,在Java中,synchronized的思想也是悲观锁。

悲观锁也叫作排它锁,在Mysql中是基于 for update 来实现加锁的,例如:

//锁定的方法-伪代码
public boolean lock(){
    connection.setAutoCommit(false)
    for(){
        result = 
        select * from user where 
        id = 100 for update;
        if(result){
         //结果不为空,
       //则说明获取到了锁
            return true;
        }
        //没有获取到锁,继续获取
        sleep(1000);
    }
    return false;
}

//释放锁-伪代码
connection.commit();

上面的示例中,user表中,id是主键,通过 for update 操作,数据库在查询的时候就会给这条记录加上排它锁。
(需要注意的是,在InnoDB中只有字段加了索引的,才会是行级锁,否者是表级锁,所以这个id字段要加索引)

当这条记录加上排它锁之后,其它线程是无法操作这条记录的。

那么,这样的话,我们就可以认为获得了排它锁的这个线程是拥有了分布式锁,然后就可以执行我们想要做的业务逻辑,当逻辑完成之后,再调用上述释放锁的语句即可。

引自:https://mp.weixin.qq.com/s/tye9HNgDZzXOUwzo38Ftyg

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