分布式锁原理与实战二:公平锁和可重入锁的原理

news2024/11/26 19:38:40
        在单体的应用开发场景中,涉及并发同步的时候,大家往往采用synchronized 或者 Lock 的方式来解决多线程间的同步问题。但在分布式集群工作的开发场景中,那么就需要一种更加高级的锁机制,来处理种跨JVM 进程之间的数据同步问题,这就是分布式锁。

公平锁和可重入锁的原理

        最经典的分布式锁是可重入的公平锁。

        什么是可重入的公平锁呢?直接讲解的概念和原理,会比较抽象难懂,还是从具体的实例入手吧!这里用一个简单的故事来类比,估计就简单多了。
故事发生在一个没有自来水的古代,在一个村子有一口井,水质非常的好,村民们都抢着取井里的水。
        井就那么一口,村里的人很多,村民为争抢取水打架斗殴,甚至头破血流。问题总是要解决,于是村长绞尽脑汁,最终想出了一个凭号取水的方案。井边安排一个看井人,维护取水的秩序。取水秩序很简单:
(1)取水之前,先取号;
(2)号排在前面的,就可以先取水;
(3)先到的排在前面,那些后到的,一个一个挨着,在井边排成一队。

        这种排队取水模型,就是一种锁的模型。排在最前面的号,拥有取水权,就是一种典型的独占锁。另外,先到先得,号排在前面的人先取到水,取水之后就轮到下一个号取水,挺公平的,说明它是一种公平锁。

        什么是可重入锁呢?

        假定,取水时以家庭为单位,家庭的某人拿到号,其他的家庭成员过来打水,这时候不用再取号,如图

        同一家庭的人不需要重复排队

        排在1号的家庭,老公取号,假设其老婆来了,直接排第一个,正所谓妻凭夫贵。再看上图的2号,父亲正在打水,假设其儿子和女儿也到井边了,直接排第二个,所谓子凭父贵。总之,如果取水时以家庭为单位,则同一个家庭,可以直接复用排号,不用从后面排起重新取号。

        以上这个故事模型中,取号一次,可以用来多次取水,其原理为可重入锁的模型。在重入锁模型中,一把独占锁,可以被多次锁定,这就叫做可重入锁。

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