分布式锁用 Redis 还是 Zookeeper?

1.引言

在分布式系统中,我们需要协调各节点的并发操作,防止出现数据竞争以及保证数据的一致性。由于一个节点的故障可能会导致整个系统失败,所以分布式锁成为了解决这个问题的一种方式。本文将探讨在分布式锁实现中,Redis和Zookeeper的优缺点。

2.Redis分布式锁

2.1 Redis分布式锁原理

Redis分布式锁就是利用Redis的原子性实现的,其实现原理就是利用setnx(set if not exist)方法进行加锁。当lock key不存在时,使用setnx方法设置相应的key和value,并指定一个过期时间,这个值的过期时间之后,可以利用lua脚本进行比较,并且在比较的同时删除这个key,以避免死锁。拿到锁之后需要在finally中进行key的释放操作。

2.2 Redis分布式锁优缺点

优点:

实现简单,可自己实现。

使用简单,性能高,适合主从复制,分布式集群和单点部署。

占用资源少,代码侵入性小,短生命周期。

缺点:

存在并发竞争问题,如果锁的持有时间很长,容易导致抢占锁的操作失败。

存在锁租约问题,一旦锁失效,就有可能造成死锁,除非设置解锁时限。

无法保证全局顺序性,可能发生细粒度的重入。

3.Zookeeper分布式锁

3.1 Zookeeper分布式锁原理

Zookeeper分布式锁是使用Zookeeper的临时节点特性实现的,Zookeeper会在节点被创建时返回一个自增id,通过这个id可以保证节点创建的顺序性。加锁时,创建一个临时有序节点,并获取当前节点的顺序,如果当前节点是最小的节点,则表示加锁成功,否则监听前一个节点的变化。拿到锁之后需要在finally中进行节点的删除操作。

3.2 Zookeeper分布式锁优缺点

优点:

由于Zookeeper保证了顺序性,因此可以保证全局唯一性。

支持租约,一旦锁失效,可以被其他线程抢占。

可保证各节点加锁时间一致,不存在并发操作问题。

缺点:

实现相对复杂且使用难度较大,需要使用Zookeeper服务,需要依赖第三方库。

性能较低,存在网络延迟。

资源占用较高,需要使用Zookeeper服务,需要依赖第三方库。

4.结论

两种分布式锁都有各自的优缺点,选择哪种分布式锁,应该根据实际场景进行选择。如果应用系统已经依赖了Redis的缓存机制,那么使用Redis分布式锁更为简单。如果应用系统需要更为高效的分布式锁,可选择Zookeeper。在实际应用中,不同的场景应选择合适的方式实现分布式锁,或者调整策略以适应不同应用场景。

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