一、分布式锁使用场景
在设计秒杀系统的时候，怎么防止商品超卖？比如活动中只有一台iPhone，最终卖出100台，肯定不行，平台要亏钱。肯定要加锁，不过由于秒杀系统请求量较大，一般使用分布式集群。而Java自带Synchronized、ReentrantLock锁只能用在单机系统中，这时候就需要用到分布式锁。
二、分布式锁都有哪些作用？
保证数据的正确性： 比如：秒杀的时候防止商品超卖，表单重复提交，接口幂等性。
避免重复处理数据： 比如：调度任务在多台机器重复执行，缓存过期所有请求都去加载数据库。
三、设计一个分布式锁，要具有哪些特性？
互斥：同一时刻只能有一个线程获得锁。
可重入：当一个线程获取锁后，还可以再次获取这个锁，避免死锁发生。
高可用：当小部分节点挂掉后，仍然能够对外提供服务。
高性能：要做到高并发、低延迟。
支持阻塞和非阻塞：Synchronized是阻塞的，ReentrantLock.tryLock()就是非阻塞的
支持公平锁和非公平锁：Synchronized是非公平锁，ReentrantLock(boolean fair)可以创建公平锁
四、怎么设计一个分布式锁？
有几种常用的工具都可以实现分布式锁。比如：关系型数据库（例如：MySQL）、分布式数据库（例如：Redis）、分布式协调服务框架（例如：zookeeper）
4.1 使用MySQL实现分布式锁
使用MySQL实现分布式锁比较简单，建一张表：
CREATE TABLE `distributed_lock` (
`id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
`resource_name` varchar(200) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '资源名称（唯一索引）',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_resource_name` (`resource_name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='分布式锁';
获取锁的时候，就插入一条记录。插入成功就代表获取到锁，插入失败就代表获取锁失败。
INSERT INTO distributed_lock (`resource_name`) VALUES ('资源1');
释放锁的时候，就删除这条记录。
DELETE FROM distributed_lock WHERE resource_name = '资源1';
实现比较简单，不过还不能用于实际生产中，有几个问题没有解决：
1、这把锁不支持阻塞，insert失败立即就返回了。当然可以用while循环直到插入成功，不过自旋也会占用CPU。
2、这把锁不是可重入的，已经获取到锁的线程再次插入也会失败，我们可以增加两列，一列记录获取到锁的节点和线程，另一列记录加锁次数。获取锁，次数加一，释放锁，次数减一，次数为零就删除这把锁。
3、这把锁没有过期时间，如果业务处理失败或者机器宕机，导致没有释放锁，锁就会一直存在，其他线程也无法获取到锁。我们可以增加一列锁过期时间，再启动一个异步任务扫描过期时间大于当前时间的锁就删除。
就是这么麻烦，我们看一下优化之后的锁变成什么样子了：
CREATE TABLE `distributed_lock` (
`id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
`resource_name` varchar(200) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '资源名称（唯一索引）',
`owner` varchar(200) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '锁持有者（机器码+线程名称）',
`lock_count` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '加锁次数',
`expire_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '锁过期时间',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_resource_name` (`resource_name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='分布式锁';
这下应该完美了吧？不行，还有个问题：业务逻辑没处理完，锁过期了怎么办？
假如我们设置锁过期时间是6秒，正常情况下业务逻辑可以在6秒内处理完成，但是当JVM发生FullGC或者调用第三方服务出现网络延迟，业务逻辑还没处理完，锁已经过期，被删掉，然后被其他线程获取到锁，岂不是要出问题？这就引入了另一个知识点“锁续期”：
获取锁的同时，启动一个异步任务，每当业务执行到三分之一时间，也就是6秒中的第2秒的时候，就自动延长锁过期时间，继续延长到6秒，这样就能保证业务逻辑处理完成之前锁不会过期。生产中一般很少用MySQL做分布式锁，因为MySQL并发性能跟不上。
4.2 使用Redis实现分布式锁
使用Redis实现分布式锁，跟使用MySQL类似，也需要解决实现过程中遇到的各种问题，不过解决方案稍有不同。最简单地获取锁的方式：
// 1. 获取锁
redis.setnx('resource_name1', 'owner1')
// 2. 释放锁
redis.del('resource_name1')
当resource_name1不存在时，set成功，也就是获取锁成功。不过还需要加上过期时间，防止没有释放锁。
// 1. 获取锁
redis.setnx('resource_name1', 'owner1')
// 2. 增加锁过期时间
redis.exprire('resource_name1', 6, TimeUnit.SECONDS)
又引入新问题了，两条命令不是原子的，可能获取锁之后还没来得及设置过期时间就宕机了，这该怎么办？好办，在Redis 2.6.12之后，提供一条复合命令：
redis.set('resource_name1', 'owner1',"NX" "EX", 6)
还有一个问题，释放锁的时候，并没有判断锁的持有者，有可能把其他线程持有的锁给释放了，这可不行，可以这样做：
// 释放锁
if ('owner1'.equals(redis.get('resource_name1'))){
redis.del('resource_name1')
}
这样行不行呢？还不行，因为get和del两条命令不是原子操作，需要引入Lua脚本把两条命令打包成一条发给Redis执行：
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
redis.eval(script, Collections.singletonList('resource_name1'), Collections.singletonList('owner1'))
这样总行了吧？还不行，还有个“锁续期”的问题没有解决。更简单了，Redis客户端Redisson已经帮我们实现续期的功能，叫“WatchDog”（看门狗），在我们调用lock自动唤醒“看门狗”。
4.3 使用zookeeper怎么实现分布式锁
zookeeper采用树形节点，类似Linux目录文件结构，同一目录下的节点名称不能重复。节点又分为四种类型：
持久节点：一旦创建，永久存储在服务器上，除非手动删除。
临时节点：生命周期与客户端绑定，客户端断开连接，节点就被自动删除。
持久顺序节点：特性同持久节点，只是在节点名称后面追加自增有序数字。
临时顺序节点：特性同临时节点，只是在节点名称后面追加自增有序数字。
zookeeper还有个监听-通知机制，客户端可以在资源节点上创建watch事件。当节点发生变化，会通知客户端，客户端可以根据变化做相应的业务处理。
我们可以利用临时顺序节点的特性创建分布式锁，分以下三步：
1、在资源/resource1目录下创建临时顺序节点node。
2、获取/resource1目录下的所有节点，如果当前节点序号最小，代表加锁成功。
3、如果不是，就是watch监听序号最小的节点。
实现逻辑很简单，我们来分析一下zookeeper实现分布式锁的优点：
由于创建的临时节点，断开连接后自动删除，所以无需设置锁超时时间，也就不用考虑不释放和锁续期。
由于节点上存储的创建人信息，锁也就支持可重入。
由于可以监听节点，也就实现了可阻塞。
