分布式锁与计数器‌

一、分布式锁与计数器的核心特性及关系

1. ‌分布式锁‌
   核心功能‌：确保分布式系统中多个节点对共享资源的互斥访问，防止并发冲突。
   关键特性‌：
   互斥性‌：同一时刻仅一个节点持有锁。
   可重入性‌：持有锁的节点可多次获取同一锁。
   超时机制‌：自动释放锁以避免死锁（如设置TTL）。
   自动续期‌：任务未完成时延长锁的持有时间。
   常见实现方式‌：
   Redis‌：通过SETNX命令实现，结合Lua脚本保证原子性。
   ZooKeeper‌：基于临时顺序节点和监听机制。
   数据库‌：利用唯一约束或乐观锁实现。
2. ‌分布式计数器‌
   核心功能‌：在分布式环境下实现原子性的数值增减操作，用于统计、限流等场景。
   关键特性‌：
   原子性‌：保证计数操作的不可分割性（如Redis的INCR命令）。
   高可用性‌：支持集群部署，避免单点故障。
   高性能‌：低延迟响应计数请求。
   常见实现方式‌：
   Redis‌：通过INCR/DECR命令实现原子操作。
   数据库‌：结合事务和行级锁（如MySQL的FOR UPDATE）。
   专用中间件‌：如Etcd、Consul的原子操作接口。
   二、典型应用场景

分布式锁的典型场景‌：

资源互斥‌：如库存扣减、秒杀活动，防止超卖。
任务调度‌：确保同一任务仅一个节点执行。
分布式事务协调‌：如跨服务的临界区控制。

分布式计数器的典型场景‌：

流量统计‌：如网站PV/UV统计。
限流控制‌：基于计数器实现令牌桶或滑动窗口算法。
分布式ID生成‌：通过递增序列生成唯一ID。
三、两者的结合使用

在复杂业务中，分布式锁与计数器常协同工作。例如：

库存扣减‌：
使用分布式锁保证单商品库存的互斥操作。
结合计数器实现原子性的库存增减（如INCRBY命令）。
限流场景‌：
通过计数器统计单位时间内的请求量。
利用分布式锁控制限流策略的更新（如动态调整阈值）。
四、实现对比与选型建议
维度‌ ‌分布式锁‌ ‌分布式计数器‌
核心目标‌ 资源互斥访问 原子性数值操作
典型实现‌ Redis（Redisson）、ZooKeeper Redis INCR、数据库事务
适用场景‌ 临界区控制、任务排他性 统计、限流、ID生成
性能要求‌ 低延迟、高吞吐 高频读写、高并发

选型建议‌：

优先选择Redis实现锁和计数器（需依赖Lua脚本或Redisson工具包）。
对强一致性要求高的场景（如金融系统），可选用ZooKeeper或数据库方案。
结合业务需求选择轻量级（如Etcd）或高可用（如Redis集群）方案。