一、为什么会有分布式锁：

在分布式系统中，同一个业务可能有多个tomcat，那么这个业务中存储的静态变量，就会存在于多个jvm内存中。高并发情况下不做处理，就会出现数据不一致的问题。
引入分布式锁来解决这个问题，分布式锁需要有一下特性：
1、在分布式系统环境下，一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行；
2、高可用的获取锁与释放锁；
3、高性能的获取锁与释放锁；
4、具备可重入特性；
5、具备锁失效机制，防止死锁；
6、具备非阻塞锁特性，即没有获取到锁将直接返回获取锁失败。

二、分布式锁的实现方式：

有三种方式可以实现分布式锁：1.数据库的排它锁来实现 2. redis的setnx来实现分布式锁 3.zookeeper来实现分布式锁

1.数据库来实现：在数据中创建一张表来实现分布式锁。如下：

分布式锁的实现方式有三种：
1.数据库（mysql）来实现：利用数据库的排它锁来实现
、、、
DROP TABLE IF EXISTS method_lock;
CREATE TABLE method_lock (
id int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
method_name varchar(64) NOT NULL COMMENT '锁定的方法名',
state tinyint NOT NULL COMMENT '1:未分配；2：已分配',
update_time timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
version int NOT NULL COMMENT '版本号',
PRIMARY KEY (id), UNIQUE KEYuidx_method_name(method_name`) USING BTREE)
占有锁
update t_resoure set state=2, version=2, update_time=now() where method_name='methodName' and state=1 and version=2;
、、、
如果没有更新影响到一行数据，则说明这个资源已经被别人占位了。
缺点：
1、这把锁强依赖数据库的可用性，数据库是一个单点，一旦数据库挂掉，会导致业务系统不可用。
2、这把锁没有失效时间，一旦解锁操作失败，就会导致锁记录一直在数据库中，其他线程无法再获得到锁。
3、这把锁只能是非阻塞的，因为数据的insert操作，一旦插入失败就会直接报错。没有获得锁的线程并不会进入排队队列，要想再次获得锁就要再次触发获得锁操作。
4、这把锁是非重入的，同一个线程在没有释放锁之前无法再次获得该锁。因为数据中数据已经存在了。
解决方案：
1、数据库是单点？搞两个数据库，数据之前双向同步。一旦挂掉快速切换到备库上。
2、没有失效时间？只要做一个定时任务，每隔一定时间把数据库中的超时数据清理一遍。
3、非阻塞的？搞一个while循环，直到insert成功再返回成功。
4、非重入的？在数据库表中加个字段，记录当前获得锁的机器的主机信息和线程信息，那么下次再获取锁的时候先查询数据库，如果当前机器的主机信息和线程信息在数据库可以查到的话，直接把锁分配给他就可以了。

2.通过redis来实现分布式锁：加锁、解锁

1.用setnx（SET IF NOT EXIST）来加锁：setnx method_name value 当执行成功，返回1 说明加锁成功。返回0则说明加锁失败。执行完业务后通过del 删除key 即可释放锁。
2.但是如果业务执行过程中获取锁后挂掉，来不及释放锁，那么就会造成死锁。解决办法：设置过期时间， setnx method_name value , expire key 3000 , del key . 存在问题：获取锁后还没来得及设置过期时间，程序崩了。（三个操作，不具备原子性）还是会造成死锁。通过：set method_name value NX PX 3000 .
3.在高并发情况下，一个线程获取锁，设置完过期时间后，业务执行时间过长，超过过期时间。自动释放锁，在当前业务执行完后，再通过del释放锁，实际释放的是另一个线程的锁。解决方案：
设置value的值为当前线程的ID ，调用del的时候,先获取value的值，如果使当前线程则释放锁，否则不释放锁。问题：还是存在两个或多个线程同时访问某一个资源
4.通过创建当前线程的守护线程来解决

在redis集群的情况下，引入redisson 框架来实现分布式锁：

1、RedissonManager类，管理redisson的初始化等操作。
2、DistributedRedisLock类，提供锁和解锁方法（acquire 获取锁）（release释放锁）

通过zookeeper来实现分布式锁。

Zookeeper的数据存储结构就像一棵树，这棵树由节点组成，这种节点叫做Znode。
1.持久节点（PERSISTENT）
默认的节点类型。创建节点的客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在。
2.持久节点顺序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）
所谓顺序节点，就是在创建节点时，Zookeeper根据创建的时间顺序给该节点名称进行编号：
3.临时节点（EPHEMERAL）
和持久节点相反，当创建节点的客户端与zookeeper断开连接后，临时节点会被删除：
4.临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）
顾名思义，临时顺序节点结合和临时节点和顺序节点的特点：在创建节点时，Zookeeper根据创建的时间顺序给该节点名称进行编号；当创建节点的客户端与zookeeper断开连接后，临时节点会被删除。

Zookeeper分布式锁的原理

Zookeeper分布式锁恰恰应用了临时顺序节点。具体如何实现呢？让我们来看一看详细步骤：
获取锁
首先，在Zookeeper当中创建一个持久节点ParentLock。当第一个客户端想要获得锁时，需要在ParentLock这个节点下面创建一个临时顺序节点 Lock1。
之后，Client1查找ParentLock下面所有的临时顺序节点并排序，判断自己所创建的节点Lock1是不是顺序最靠前的一个。如果是第一个节点，则成功获得锁。
这时候，如果再有一个客户端 Client2 前来获取锁，则在ParentLock下载再创建一个临时顺序节点Lock2。
Client2查找ParentLock下面所有的临时顺序节点并排序，判断自己所创建的节点Lock2是不是顺序最靠前的一个，结果发现节点Lock2并不是最小的。

于是，Client2向排序仅比它靠前的节点Lock1注册Watcher，用于监听Lock1节点是否存在。这意味着Client2抢锁失败，进入了等待状态。
这时候，如果又有一个客户端Client3前来获取锁，则在ParentLock下载再创建一个临时顺序节点Lock3。
Client3查找ParentLock下面所有的临时顺序节点并排序，判断自己所创建的节点Lock3是不是顺序最靠前的一个，结果同样发现节点Lock3并不是最小的。

于是，Client3向排序仅比它靠前的节点Lock2注册Watcher，用于监听Lock2节点是否存在。这意味着Client3同样抢锁失败，进入了等待状态。
这样一来，Client1得到了锁，Client2监听了Lock1，Client3监听了Lock2。这恰恰形成了一个等待队列，很像是Java当中ReentrantLock所依赖的

释放锁

释放锁分为两种情况：

1.任务完成，客户端显示释放

当任务完成时，Client1会显示调用删除节点Lock1的指令
2.任务执行过程中，客户端崩溃

获得锁的Client1在任务执行过程中，如果Duang的一声崩溃，则会断开与Zookeeper服务端的链接。根据临时节点的特性，相关联的节点Lock1会随之自动删除。
由于Client2一直监听着Lock1的存在状态，当Lock1节点被删除，Client2会立刻收到通知。这时候Client2会再次查询ParentLock下面的所有节点，确认自己创建的节点Lock2是不是目前最小的节点。如果是最小，则Client2顺理成章获得了锁。
同理，如果Client2也因为任务完成或者节点崩溃而删除了节点Lock2，那么Client3就会接到通知。最终，Client3成功得到了锁。

方案：

可以直接使用zookeeper第三方库Curator客户端，这个客户端中封装了一个可重入的锁服务。
Curator提供的InterProcessMutex是分布式锁的实现。acquire方法用户获取锁，release方法用于释放锁。

缺点：

1.性能上可能并没有缓存服务那么高。因为每次在创建锁和释放锁的过程中，都要动态创建、销毁瞬时节点来实现锁功能。ZK中创建和删除节点只能通过Leader服务器来执行，然后将数据同不到所有的Follower机器上。
2.其实，使用Zookeeper也有可能带来并发问题，只是并不常见而已。考虑这样的情况，由于网络抖动，客户端可ZK集群的session连接断了，那么zk以为客户端挂了，就会删除临时节点，这时候其他客户端就可以获取到分布式锁了。就可能产生并发问题。这个问题不常见是因为zk有重试机制，一旦zk集群检测不到客户端的心跳，就会重试，Curator客户端支持多种重试策略。多次重试之后还不行的话才会删除临时节点。（所以，选择一个合适的重试策略也比较重要，要在锁的粒度和并发之间找一个平衡。）

三种方案的比较

上面几种方式，哪种方式都无法做到完美。就像CAP一样，在复杂性、可靠性、性能等方面无法同时满足，所以，根据不同的应用场景选择最适合自己的才是王道。
从理解的难易程度角度（从低到高）
数据库 > 缓存 > Zookeeper
从实现的复杂性角度（从低到高）
Zookeeper >= 缓存 > 数据库
从性能角度（从高到低）
缓存 > Zookeeper >= 数据库
从可靠性角度（从高到低）
Zookeeper > 缓存 > 数据库

原文链接：https://blog.csdn.net/wuzhiwei549/article/details/80692278

分布式锁