作者：donnie4w

前言：分布式鎖是分布式系統(tǒng)中一個(gè)極為重要的工具。目前有多種分布式鎖的設(shè)計(jì)方案，比如借助 redis，mq，數(shù)據(jù)庫(kù)，zookeeper 等第三方服務(wù)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)分布式鎖。tldb 提供的分布式鎖，主要是要簡(jiǎn)化這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，提供一個(gè)簡(jiǎn)潔可靠，類似使用程序中對(duì)象鎖的方式來(lái)獲取分布式鎖。

tldb 提供分布式鎖使用方法：

lock 阻塞式請(qǐng)求鎖

trylock 嘗試加鎖，若鎖已被占用，則失敗返回，反之，則獲取該鎖

unlock 釋放已經(jīng)獲取的鎖 tldb 提供的分布式鎖功能主要在 MQ 模塊中實(shí)現(xiàn)，調(diào)用的方法在 MQ 客戶端實(shí)現(xiàn)，客戶端的實(shí)現(xiàn)實(shí)際非常簡(jiǎn)單，除了目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的幾種語(yǔ)言 java，golang，python，javaScript 寫的 simpleClient，其實(shí)其他開發(fā)者有興趣也可以實(shí)現(xiàn)其他語(yǔ)言的 MQ 客戶端，完全沒有技術(shù)門檻。分布式鎖由 tldb 服務(wù)器控制，所以它相對(duì)客戶端來(lái)說(shuō)，也是跨語(yǔ)言的，如，用 java 客戶端上鎖的對(duì)象，其他語(yǔ)言同樣無(wú)法獲取該對(duì)象鎖。

Lock (string,int) 方法的使用

tldb 提供的是以字符串為鎖對(duì)象的獨(dú)占鎖， 如，lock ("abc",3) 必須提供兩個(gè)參數(shù)：

第一個(gè)參數(shù)為鎖對(duì)象，即服務(wù)器對(duì) “abc” 對(duì)象分配一個(gè)鎖，所有對(duì) "abc" 對(duì)象請(qǐng)求加鎖的線程爭(zhēng)用一個(gè)獨(dú)占鎖，該方法為一個(gè)阻塞方法，請(qǐng)求到鎖則返回，如果鎖被其他線程占用，則一直阻塞直至獲取到鎖。

第二個(gè)參數(shù)為持有該分布式鎖的最長(zhǎng)時(shí)間，單位為秒，例如 lock ("abc",3)，意思是，如果超過(guò) 3 秒還沒有調(diào)用 unlock 釋放該鎖，服務(wù)器將強(qiáng)制釋放該鎖，繼續(xù)將鎖分配給其他請(qǐng)求的線程。

UnLock (string) 方法的使用

UnLock 為釋放分布式鎖時(shí)調(diào)用的方法。客戶端在成功獲取分布式鎖后，服務(wù)器會(huì)返回一個(gè)該鎖的 key，客戶端執(zhí)行完邏輯代碼的最后，必須顯式調(diào)用 UnLock (key) 來(lái)釋放該分布式鎖。如果沒有調(diào)用 unlock 釋放鎖，tldb 將等待鎖釋放的超時(shí)時(shí)間直至超時(shí)后強(qiáng)制釋放該鎖。

TryLock (string,int) 方法的使用

trylock 與 lock 相似，但是 lock 方法阻塞的，調(diào)用 lock 方法請(qǐng)求分布式鎖時(shí)，如果該鎖已經(jīng)被占用，那么 lock 方法將一直等待直至 tldb 服務(wù)器將鎖分配給它，這與程序中獲取獨(dú)占鎖的方式一致。而 trylock 時(shí)非阻塞的，調(diào)用 trylock 后會(huì)立即返回，如果獲取到鎖，tldb 會(huì)將標(biāo)識(shí)該鎖的 key 一并返回，如何該鎖已經(jīng)被占用，服務(wù)器將返回空數(shù)據(jù)。

以下以 go 為例使用分布式鎖

因?yàn)?tldb 分布式的實(shí)現(xiàn)是在 MQ 模塊，所以 go 程序必須使用 tlmq-go, tldb 的 mq 客戶端進(jìn)行調(diào)用鎖方法。

   import  "github.com/donnie4w/tlmq-go/cli"

調(diào)用 lock 的程序：lock 方法是阻塞的

sc := cli.NewMqClient("ws://127.0.0.1:5001", "mymq=123")
sc.Connect()
//以上為 客戶端連接MQ服務(wù)器
key, err := sc.Lock("testlock", 3)
//lock中兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)為字符串，即tldb服務(wù)器為“testlock”分配一個(gè)全局的分布式鎖
//第二個(gè)參數(shù)3為客戶端持有該鎖的最長(zhǎng)時(shí)間，表示超過(guò)3秒沒有釋放鎖時(shí)，tldb服務(wù)器將在服務(wù)端強(qiáng)制釋放該鎖，并分配給其他請(qǐng)求鎖的線程
if err!=nil{
    //獲取鎖失敗，需查看tldb能正常訪問
}else{
    defer sc.UnLock(key) //獲取鎖成功后，必須在程序最后調(diào)用Unlock
    //執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯程序
}

調(diào)用 tryLock 的程序，trylock 是非阻塞的

sc := cli.NewMqClient("ws://127.0.0.1:5001", "mymq=123")
sc.Connect()

if key, ok := sc.TryLock("testlock2", 3); ok {
    //ok為true，表示已經(jīng)成功獲取到分布式鎖
    defer sc.UnLock(key) //在程序最后釋放鎖對(duì)象
    ...        
}

go 用自旋的方式使用 trylock 獲取分布式鎖，實(shí)現(xiàn)程序的阻塞等待

sc := cli.NewMqClient("ws://127.0.0.1:5001", "mymq=123")
sc.Connect()
var key string
for {
if  v, ok := sc.TryLock("testlock", 3); ok {
    key = v
break
} else {
<-time.After(100* time.Millisecond)
}
}
defer sc.UnLock(key)
...//業(yè)務(wù)邏輯代碼

這段程序應(yīng)該比較易于理解，就是每隔 100 毫秒，循環(huán)獲取字符串 “testlock” 的分布式鎖直至成功。

以下以 java 為例java 客戶端為 tlmq-j ：https://github.com/donnie4w/tlmq-j maven 配置

        
   io.github.donnie4w      
   tlmq-j     
   0.0.2   

調(diào)用 lock 方法

MqClient mc = new SimpleClient("ws://127.0.0.1:5001", "mymq=123");
mc.connect();
//java連接服務(wù)器
String key = null;
try{
      key = mc.lock("testlock", 3); //獲取分布式
      ... //執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯程序
}finally {
     if (key!=null){
         mc.unLock(key); //釋放分布式鎖
     }
}

調(diào)用 trylock 方法

MqClient mc = new SimpleClient("ws://127.0.0.1:5001", "mymq=123");
mc.connect();
String key = null;
try{
      key = mc.tryLock("testlock", 3); //獲取分布式
      ... //執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯程序
} finally {
     if (key!=null){
         mc.unLock(key); //釋放分布式鎖
     }               
}

以下是 tldb 分布式鎖的功能測(cè)試數(shù)據(jù)：多線程并發(fā) 調(diào)用 lock 獲取同一個(gè)對(duì)象鎖后，程序的運(yùn)行數(shù)據(jù)：


多線程并發(fā)使用自旋的方式調(diào)用 trylock 與 lock 獲取同一個(gè)對(duì)象鎖：

審核編輯：湯梓紅