分布式锁

分布式锁的应用非常广泛，如何设计一个高性能的高可用的分布式锁呢？

锁是一个应用非常广泛的技术，无论在分布式系统中，还是单进程服务中，都有对锁使用的需求。

维基百科对锁的定义

In computer science, a lock or mutex (from mutual exclusion) is a synchronization mechanism for enforcing limits on access to a resource in an environment where there are many threads of execution. A lock is designed to enforce a mutual exclusion concurrency control policy.

大意是：计算机科学领域，锁或者互斥锁是一种同步机制，用于在多线程执行的环境中强制对资源的访问限制。锁旨在强制执行互斥并发控制策略。

锁的应用场景

1. 商品库存超卖问题：https://segmentfault.com/a/1190000022935064

2. 账户资金转账

分布式锁适用的场景是在集群模式下，多个服务需要并发修改共享数据，为了保证数据的一致性，就需要适用分布式锁来解决。

设计分布式锁需要考虑哪些因素？

1. 性能

2. 可靠性

有哪些锁

1. 进程锁

2. 数据库锁

3. 分布式锁

每种锁都适用在哪些场景

如何实现一个高可用高性能高可靠的分布式锁？要根据场景做 trade-off

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Chubby

Google 的分布式锁服务

Chubby 是 Google 实现的一个分布式锁服务，它是如何设计的？ Chubby 的主要目标是提供一个可靠的锁服务。Chubby并没有对高性能和频繁加锁的场景做优化，这些都是由Google内部的使用场景决定的（可以认为是粗粒度锁，还有细粒度锁，可以理解为频繁加锁解锁的场景，也就是说持有锁的时间的长短的区别） Chubby的一个典型应用场景是在多个应用之间选主，先获取到锁的会成为 Master

Chubby 的设计决策来自：

1. 粗粒度锁，应用不需要短暂的锁定，因为选主不是一件经常发生的事情

2. 除了锁服务之外，还需要小数据的存储能力

3. 允许成千上万的客户端观察变化，所以锁服务需要可以扩容以处理更多的客户端

4. 通知机制，当共享的文件发生变化时，可以及时通知客户端，比如主节点发生变化

5. 支持客户端缓存，用来处理需要主动轮询的客户端

6. 强大缓存的保证，来简化开发人员的使用

Chubby 的系统架构有两个主要的组件，一个是 Chubby master，一个是 Chubby client 参考：Chubby: A lock service for distributed coordinationThe Chubby lock service for loosely-coupled distributed system 论文Chubby lock service 论文的翻译Chubby 的锁服务 读了一遍，没有读太懂

zookeeper

https://github.com/sfines/menagerie - ZooKeeper-based Java Concurrency Libraries

Zookeeper vs Chubby

• https://laptrinhx.com/implementation-of-distributed-lock-with-zookeeper-326421370/

• https://martin.kleppmann.com/2016/02/08/how-to-do-distributed-locking.html

• https://programmer.group/zookeeper-distributed-lock-of-dead-java-synchronization-series.html

Redis

Redisson

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使用分布式锁的特性来实现 Leader 选举具有可行性，在启动多个 replicas 时，竞争锁，竞争到锁的实例被认为是 Leader，其他实例被作为 Fllower 监控 Leader 状态参考 使用 Redis 实现轻量级的分布式系统协调服务Redisson使用Redis实现选主

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