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Redis与Zookeeper实现分布式锁的区别

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沈渊
2017.10.15 23:05* 字数 795

简介

一般而言,大多数系统实现分布式锁服务都会优先使用Redis;但阅读Zookeeper时可知,Zookeeper的一个很重要应用方向就是分布式锁。那么两者实现分布式锁服务的区别是什么呢。

实现难度

Zookeeper实现分布式锁

从实现难度上来说,Zookeeper实现非常简单,实现分布式锁的基本逻辑:

  1. 客户端调用create()方法创建名为“locknode/guid-lock-”的节点,需要注意的是,这里节点的创建类型需要设置为EPHEMERAL_SEQUENTIAL。
  2. 客户端调用getChildren(“locknode”)方法来获取所有已经创建的子节点。
  3. 客户端获取到所有子节点path之后,如果发现自己在步骤1中创建的节点是所有节点中序号最小的,那么就认为这个客户端获得了锁。
  4. 如果创建的节点不是所有节点中需要最小的,那么则监视比自己创建节点的序列号小的最大的节点,进入等待。直到下次监视的子节点变更的时候,再进行子节点的获取,判断是否获取锁。

释放锁的过程相对比较简单,就是删除自己创建的那个子节点即可。

Zookeeper实现分布式锁

Redis实现分布式锁

Redis实现比较复杂,流程如下:

  1. 根据lockKey区进行setnx(set not exist,顾名思义,如果key值为空,则正常设置,返回1,否则不会进行设置并返回0)操作,如果设置成功,表示已经获得锁,否则并没有获取锁。
  2. 如果没有获得锁,去Redis上拿到该key对应的值,在该key上我们存储一个时间戳(用毫秒表示,t1),为了避免死锁以及其他客户端占用该锁超过一定时间(5秒),使用该客户端当前时间戳,与存储的时间戳作比较。
  3. 如果没有超过该key的使用时限,返回false,表示其他人正在占用该key,不能强制使用;如果已经超过时限,那我们就可以进行解锁,使用我们的时间戳来代替该字段的值。
  4. 但是如果在setnx失败后,get该值却无法拿到该字段时,说明操作之前该锁已经被释放,这个时候,最好的办法就是重新执行一遍setnx方法来获取其值以获得该锁。
注意:
Redis实现分布式锁服务时,有可能存在master崩溃导致多个节点获取锁的问题,详细情况请参阅**Redis实现**
Zookeeper不存在这个问题,请参阅Zookeeper原理相关文档。

运行效率

  1. Zookeeper每次进行锁操作前都要创建若干节点,完成后要释放节点,会浪费很多时间;
  2. 而Redis只是简单的数据操作,没有这个问题。

总结

Zookeeper实现简单,但效率较低;Redis实现复杂,但效率较高。

算法实现

Zookeeper官网及Redis官网均给出了分布式锁的实现,如下:

  1. Zookeeper实现
  2. Redis实现
Redis设计
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