在分布式系统中，协调不同进程之间共享资源的问题一直是难点之一。因为不同进程可能会以异步的方式访问共享资源，这样会导致资源的状态十分难以预测，很容易出现一致性问题。而分布式锁就是为了解决此类问题诞生的，他能保证多个进程在异步访问时能够保证资源访问的有序性。
Redis 与 Zookeeper 都是目前比较流行的分布式协调工具，其中 Redis 的优点是性能高、简单易用，而 Zookeeper 则提供了更丰富的协同特性，例如选举、一致性等。因此将两个工具整合起来，实现分布式锁就变得很有意义了。
Redis 实现分布式锁
首先，我们介绍 Redis 实现分布式锁的基本原理。具体而言，就是通过 Redis 的SETNX命令来实现分布式锁的。SETNX 命令能够实现设置某个 key 的值当且仅当原来的值不存在（不存在的情况下才会设置成功），这就允许了多个客户端竞争同一个 key，若 SETNX 返回 1 则说明该客户端获取到了锁，否则说明没有获取到锁。我们可以使用 SETEX 命令设置 key 的过期时间来避免出现客户端获取到锁后挂了，锁一直没有被释放的问题。
以下是 Redis 分布式锁的示例代码：
------ --------------------------
------ -------------------------------------
------ ----- -------------------- -
------- ------ --- - -------------------------
------- ------ ----- - -------------------------
------- --- ---------- - ---- -- -
------- ----- ------
------ -------------------------- ------ -
---------- - ------
-
------ ------- ------ -
--------- ------ - --- ------------
------------ -- -- --- --------
---------------------- -- ------
------ ------ - -------------- ------ --------
------ --------------------
-
------ ---- -------- -
---------------
-
-Zookeeper 实现分布式锁
接下来我们介绍 Zookeeper 实现分布式锁的原理。Zookeeper 本身提供了节点的临时性和有序性的特性，这意味着在 Zookeeper 中，可以为每个客户端创建一个单独的节点，并在该节点下创建子节点，并将这些子节点按照一定的顺序排列。我们通过为每个客户端创建一个单独的节点来表示一个客户端持有锁，因为在 Zookeeper 下，只有创建该节点的客户端才能够更新该节点。
Zookeeper 实现分布式锁的具体过程:
- 每个客户端先尝试在 zookeeper 中创建一个临时节点，如果该节点已经被其他客户端创建，那么创建该节点将失败，这表明其他客户端已经占用了锁，当前客户端创建失败，需要在 Zookeeper 的 watch 监听器机制下等待，直到监听到该节点被删除。
- 当其他客户端释放了锁（即删除了对应的节点）后，该客户端会重新尝试创建该节点。
- 当客户端成功创建了节点（即占用了锁）后，就开始执行它需要占用锁执行的操作了。
- 当负责占用该锁的客户端操作完毕后（即锁的过期时间已到），锁也需要释放，此时客户端要将它占用的节点删除。
以下是 Zookeeper 分布式锁的示例代码：
------ -----------------------
------ ----------------------
------ ---------------
------ --------------------
------ ------------------
------ ------------------------------------
------ ----- ------------------------ -
------- ------ -------- - ------------------------------
------- ------ ---------
------- --------- ----------
------- -------------- -------------- - --- ------------------
------- ------ --------
------ ---------------------------------- ---------- -
-------------- - ----------
-
------ ---- ------ ------ --------- -
-- ----------------
-------- - ------------------------- - --------- --- -------- ---------------------------- ---------------------------------
-- ----------
------------------------------- ------
-----------------------
------------ ------------- - ------------------------------- -------
-- ------
----------------- --------- - --- ------------------
--- ------- ------------ - -------------- -
---------------------- - --- - --------------
-
-- -------------------------
------ ------------- - ------------------
-- -------------------------------- -
-- ---
-------
- ---- -
-- -----------
--- ------------ - ---
--- ------- -------- - ---------- -
-- --------------------------- -
------------ - ---------------------------------- - --
------
-
-
------- - ---------------------------------------------------------------
------------------------- --- --------- -
---------
------ ---- -------------------- ------ -
-- ---------------- -- ---------------------------- -
-- ---
-------
-
-- ---------------- -- ---------------------------- -
--------------------------- -- -----------------
-
-
---
-----------------------
-------
-
-
------ ---- -------- ------ --------- -
-- --------------
-------------------------- ----
-
-以上介绍了 Redis 和 Zookeeper 分别实现分布式锁的原理和代码实现方法，在实际应用中，我们可以将两种实现方法结合起来，实现一个更加完善、可靠的分布式锁。具体而言，我们使用 Redis 作为分布式锁的底层实现，但是 Redis 会存在一些很难预料的问题，例如宕机、网络延时等。为了避免这类问题，我们可以在 Redis 实现锁的同时，再利用 Zookeeper 来协调锁的重入等问题。以下是 Redis 与 Zookeeper 整合的分布式锁的示例代码：
------ -------------------------------------
------ ----------------------------------
------ -----------------------------
------ -------------------------------
------ --------------------------
------ -------------------------------------
------ --------------------
------ ----- ----------------------------- -
------- ------ --- - -----------------------------------
------- ------ ----- - -------------------------
------- --- ---------- - ---- -- -
------- --------- ----------
------- ------ -------- - ------------------------------
------- ------ ---------
------- ----- ------
------ --------------------------------------- ---------- ----- ------ ------ ---------------- -------------------- -
-------------- - ----------
---------- - ------
-- --------------------------- ------ -- ----- - -- ----------
-------------------------- --- -------- ---------------------------- -----------------------
-
-
------ ------- ------ ------ --------- -
------- ---------- - ------
-- ----- -------------------
----- ------------- -
--------- ------ - --- ------------
------------ -- -- --- --------
---------------------- -- ------
------ --------------- - -------------- ------ --------
---------- - -----------------------------
----------------- -- -------
-
-- --------- ------------------ --------- - ------- ------
----- ------ -
------------ ------------- - ------------------------------- -------
-- ------
----------------- --------- - --- ------------------
--- ------- ------------ - -------------- -
---------------------- - --- - --------------
-
-- -------------------------
------ ------------- - ------------------
-- ---------- - --- - -------------------------------- -
-- ---
------ -----
- ---- -
-- -----------
--- ------------ - ---
--- ------- -------- - ---------- -
-- ---------- - --- - --------------------------- -
------------ - ---------------------------------- - --
------
-
-
------ ------- - --------------------------- - --- - ----------------------------------------------
-- -------------
-- -------------------------- --- --------- -
---------
------ ---- -------------------- ------ -
-- ---------------- -- ---------------------------- -
------------ ------ -
------------
-
-
-
-- -- ----- -
-------
- ---- -
------------ ------ -
-------
-
-
-
-
-
------ ---- -------- ------ --------- -
-- -- ----- -
---------------
-- -- --------- -
-------------------------- ----
-
-总结
Redis 和 Zookeeper 作为目前比较流行的分布式协调工具，在实现分布式锁上都拥有自己的优点和缺点。本文介绍了 Redis 和 Zookeeper 实现分布式锁的基本原理和示例代码，并结合两种实现方法，实现了更加完善、可靠的分布式锁。在实际应用中，选择合适的实现方式和工具，对于分布式系统的稳定和高效运行至关重要。
来源：JavaScript中文网 ，转载请联系管理员！ 本文地址：https://www.javascriptcn.com/post/64981ae848841e989452e1f1