分布式锁

分布式锁用于解决分布式系统的资源竞争问题。例如避免多台服务器同时修改一个数据导致数据出错。

一个比较简单的场景是基于 crontab 的定时任务。当系统采用单机时，可以直接把定时任务放到 crontab 触发。但是如果要为系统部署一台热备，就得在主机故障后让备机自动代替主机触发定时任务的功能。

有两种可选项：

1. 备机 crontab 不加入定时任务，当主机故障后，通过某种方式为备机加入 crontab
2. 主备机的 crontab 保持一致，但阻止他们同时执行

第一种方式需要获取服务器列表及其健康信息。在发现主机故障后，选择一台服务器登录并修改 crontab。比较麻烦。

如果选择第二种方式，则需要考虑多台机器同时启动一个任务时，如果仅让其中一台服务器去执行。这就需要分布式锁。

每台服务器在启动任务的时候，都去尝试获取这个任务的锁。如果获取到，就执行；获取不到就放弃执行，退出任务。

分布式锁的实现方式

分布式锁的支撑组件有两个要求：

1. 本身支持锁住数据，或者所有请求按照顺序逐个执行
2. 支持集群。即本身是高可用的。

这些组件可以是 MySQL 等关系型数据库、Redis、Zookeeper。以下主要介绍这三者的实现方式。

MySQL 实现分布式锁

分为两步：

1. 查看锁是否存在，如果不存在就创建。创建成功则表示获取到锁。
2. 锁存在的情况下，尝试更新。更新成功则表示获取到锁。

第一步用 SELECT key FROM lock WHERE key = ? FOR UPDATE，将 key 锁住。

第二步在更新的时候，需要满足以下两个条件中的一个：

1. owner 为空。即持有者主动释放锁。
2. expire_at 小于当前时间。表示锁过期。

Redis

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Zookeeper