分布式锁面试常考题
分布式锁
什么是分布式锁
分布式锁是在分布式环境下实现锁的机制。在一个分布式系统中，如果多个进程需要对同一资源进行操作，为了保证数据的一致性和防止数据竞争，就需要使用分布式锁。
为什么要使用分布式锁
- 单机版和分布式锁都是为了保证数据的一致性和防止并发冲突，但是它们适用的场景不同。
- 单机锁主要用于单个系统或者服务，当多个线程并发访问同一份资源时，通过单机锁可以保证在同一时间只有一个线程能够访问该资源，从而保证数据的一致性。
- 但是，当系统扩展到分布式环境，即多个系统或服务需要访问同一份资源时，单机锁就无法满足需求了，因为单机锁只能在同一台机器上锁住资源，无法跨节点访问。
- 分布式锁则是为了解决这个问题而出现的。在分布式环境下，多个系统或服务可能在不同的机器上运行，它们可能需要同时访问和修改同一份数据，如果没有合适的并发访问控制机制，就可能导致数据的不一致性。分布式锁可以跨节点对资源进行加锁，保证在同一个时间只有一个系统或服务能够访问该资源，从而保证数据的一致性。
- 因此，当系统从单机版到分布式环境时，就需要使用分布式锁来代替单机锁，以保证数据的一致性和防止并发冲突。
分布式锁实现的方式有几种？
常见的实现方式有：
- 基于数据库的分布式锁，这种实现比较简单，但是性能比较低。
- 基于Redis实现的分布式锁，这种实现性能高，但是存在因为主从同步导致key丢失的安全问题。
- 基于Zookeeper的分布式锁，实现性能稍弱于redis，可靠性安全性较高。
- 基于Etcd的分布式锁，性能不错，API使用简单。
Redis实现分布式锁怎么实现的？
首先实现分布式锁需要满足几个特点
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互斥性
- Setnx
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原子性
- lua脚本
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锁超时，防死锁
- 过期时间
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锁误删(客户端A设置锁，客户端B执行del,把A删除了，可通过设置对lock的的value进行判断)
- 客户端uuid
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可重入性
- hash数据结构存储（外层key 锁名称，内层的value进行++，当--到0时删除）
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支持阻塞和非阻塞
- 设置锁超时时间
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支持公平锁和非公平锁
- 利用redis的list数据结构，用于等待锁线程排队，按照先进先出
Redisson实现分布式锁源码
以下是Redisson实现分布式锁的基本流程：
- 获取锁:当一个线程请求获取锁时，Redisson内部会构建一个Redis的lua脚本，然后发送给Redis服务器执行。这个ua脚本主要做两件事情:一是尝试设置一个key(锁的名字)是如果设置成功，就给这个key设置一个过期时间。这两个操作是原子的。如果设置key成功，表示获取锁成功，如果设置key失败(key已存在)，表示获取锁失败。
- 锁续期：为了防止线程在获取锁后，因为处理业务逻辑时间过长而导致锁自动过期，Redisson内部会启动一个定时任务，定期给锁续期。
- 释放锁：:当线程壳成愿务处理册:会通过Redis的lua脚本来尝试释放锁。这个lua脚本主要做两件事情:一是获取key的值，二是如果值与预期相同，就删除这个key。这两个操作也是原子的。这样可以保证只有获取锁的线程才能释放这个锁。
以上就是Redisson实现分布式锁的基本流程。在实际使用中，Redisson还提供了公平锁、读写锁、多锁、红锁等高级功能，可以满足各种复杂的分布式锁需求。
MySQL实现分布式锁怎样实现？
- 利用MySQL悲观锁
- 利用MySQL唯一索引
Etcd实现分布式锁怎样实现？
- prefix前缀查询
- revision机制
- 租约机制
