基本概念
wiki:In computer science, a lock or mutex (from mutual exclusion) is a synchronization mechanism for enforcing limits on access to a resource in an environment where there are many threads of execution. A lock is designed to enforce a mutual exclusion concurrency control policy.
在計算機科學(xué)中，鎖或互斥量是一種同步機制，用于在多線(xiàn)程執行環(huán)境中，強行限制對資源訪(fǎng)問(wèn) 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。鎖常被用于同步并發(fā)控制。
簡(jiǎn)單來(lái)講，鎖是用來(lái)控制多線(xiàn)程執行對資源的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。比如當一個(gè)資源只允許在任意時(shí)刻只有一個(gè)執行線(xiàn)程對其進(jìn)行寫(xiě)操作，那當其他線(xiàn)程要訪(fǎng)問(wèn)資源時(shí)，就必須要檢查該該資源上是否存在寫(xiě)操作鎖，如果存在，必須要等待鎖的釋放并獲得鎖之后才能對資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
悲觀(guān)鎖
悲觀(guān)鎖假設在一個(gè)完整事務(wù)發(fā)生的過(guò)程中，總是會(huì )有其他線(xiàn)程會(huì )更改所操作的資源，因此線(xiàn)程總是對資源加鎖之后才會(huì )對其做更改 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
樂(lè )觀(guān)鎖
樂(lè )觀(guān)鎖假設在一個(gè)完整事務(wù)發(fā)生的過(guò)程中，不一定會(huì )有其他線(xiàn)程會(huì )更改資源，一旦發(fā)現資源被更改，則停止當前事務(wù)回滾所有操作 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
分布式鎖
常見(jiàn)的鎖有多線(xiàn)程鎖、數據庫事務(wù)中的行級鎖、表級鎖等，這些鎖的特點(diǎn)都是發(fā)生在單一系統環(huán)境中，如果需要在不同的進(jìn)程、不同機器和系統等分布式環(huán)境中控制對資源的訪(fǎng)問(wèn)，這時(shí)候我們需要一把分布式鎖 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，分布式鎖就是解決分布式環(huán)境中對資源的訪(fǎng)問(wèn)限制 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
如何設計一把分布式鎖
我們用 redis 來(lái)實(shí)現這把分布式的鎖，redis 速度快、支持事務(wù)、可持久化的特點(diǎn)非常適合創(chuàng )建分布式鎖 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
分布式環(huán)境中如何消除網(wǎng)絡(luò )延遲對鎖獲取的影響
鎖，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是存于 redis 中一個(gè)唯一的 key 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。一般而言，redis 用?set?命令來(lái)完成一個(gè) key 的設置(加鎖)，使用?get?命令獲取 key 的信息(檢查鎖)。由于網(wǎng)絡(luò )延遲的存在，簡(jiǎn)單的使用?set?和?get?命令可能會(huì )帶來(lái)如下問(wèn)題：
線(xiàn)程 A 檢查鎖是否存在(get)–;否–;加鎖(set)，在 A 發(fā)起加鎖命令但是還沒(méi)有加鎖成功的時(shí)候，可能線(xiàn)程 B 已經(jīng)完成了?set?操作，鎖被 B 獲得，但是 A 也發(fā)起了加鎖請求，由于?set?命令并不檢查 key 的存在，B 的鎖很可能會(huì )被 A 的?set?操作破壞 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
幸運的是，redis 提供了另一個(gè)命令?setx?: 當指定的 key 不存在時(shí)，設置 key 的值為指定 value，如果存在，不做任何操作，成功則返回 1，失敗則返回 0 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。也就是只要命令返回成功，線(xiàn)程就能正確獲得鎖，不需要再做類(lèi)似?get?檢查操作。
使用?setx?可以消除網(wǎng)絡(luò )延遲對鎖設置的影響 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
加鎖的客戶(hù)端發(fā)生 crash 導致鎖不能被正確釋放應該怎么處理 美能達C221S提示E301代碼怎么解決？
加鎖成功并操作完成時(shí)候，就需要加鎖線(xiàn)程對鎖進(jìn)行釋放，以讓出資源的控制權 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。釋放鎖，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是刪除 redis 中這個(gè)唯一的 key，但是一定要保證刪除的這個(gè) key 是該線(xiàn)程創(chuàng )建的，因而鎖創(chuàng )建時(shí)必須攜帶執行線(xiàn)程的唯一特征以標示創(chuàng )建者的身份。
如果加鎖的線(xiàn)程出現異常 crash 了而不能及時(shí)刪除鎖，則會(huì )導致鎖一直無(wú)法被正確釋放，資源處于一直被占有，別的線(xiàn)程處于一直等待的狀態(tài) 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。為了避免這樣的情況發(fā)生，鎖一定要在異常發(fā)生之后可以自己釋放，以讓出資源的控制權，可以使用 redis 的超時(shí)機制來(lái)達到這個(gè)目的。超時(shí)時(shí)間視不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景而定，一般是最大允許等待時(shí)間。需要注意的是，只有在加鎖成功之后才可以對 key 設置 TTL，否則很容易導致 key 被多個(gè)線(xiàn)程不斷設置 TTL 而無(wú)法過(guò)期。
if CONN.setnx(lockname, identifier):
CONN.expire(lockname, timeout)
加鎖之后如何有效監測鎖是否被篡改 美能達C221S提示E301代碼怎么解決？
redis 提供了 pipeline 和事務(wù)操作來(lái)保證多個(gè)命令可以在一個(gè)事務(wù)內全部完成從而減少多次網(wǎng)絡(luò )請求帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)，watch 命令又可以在事務(wù)開(kāi)始執行之前對所要操作的 key 執行監測，從而保證了事務(wù)的完整性和一致性 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。因此，為了防止鎖篡改，可以在加鎖完成之后對鎖進(jìn)行 watch 操作，一旦鎖發(fā)生變化，則終止事務(wù)，回滾操作。
pipe = CONN.pipeline(True)
pipe.watch(lock)
提供鎖的宿主機( redis 服務(wù)器) crash 導致鎖不能被正確建立和釋放該如何處理 美能達C221S提示E301代碼怎么解決？
不論是通信故障或是服務(wù)器故障而導致的鎖服務(wù)器無(wú)法響應，此時(shí)都會(huì )導致客戶(hù)端加鎖和釋放鎖的請求無(wú)法完成，因此一定要有相應的應急處理，以確保程序流程的完整體驗，加強客戶(hù)端的健壯性 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。比如相應的超時(shí)提示，異常告警等。
哪些邊界需要注意
1.只有鎖正確釋放才算是整個(gè)事務(wù)的完整結束，如果鎖釋放失敗，比如被篡改、鎖服務(wù)器異常等，不同的業(yè)務(wù)可以根據自己的需求進(jìn)行變動(dòng)和調整 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
2.設置 TTL 一定要是加鎖成功之后，否則所有獲取鎖的客戶(hù)端都會(huì )嘗試 TTL 導致鎖無(wú)法過(guò)期 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
3.鎖的過(guò)期時(shí)間也就是獲取鎖的客戶(hù)端的最大等待時(shí)間 美能達C221S提示E301代碼怎么解決，這個(gè)時(shí)間根據執行的事務(wù)能夠容忍的最長(cháng)時(shí)間為限
一個(gè)簡(jiǎn)單的 python 實(shí)現
import time
import redis
import logging
logger = logging.getLogger('service.redis_lock')
CONN = redis.Redis(host='localhost')
def acquire_lock(lockname, identifier, wait_time=20, timeout=15):
end = time.time() + wait_time
while end ; time.time():
if CONN.setnx(lockname, identifier):
CONN.expire(lockname, timeout) # set expire time
return identifier
time.sleep(0.001) #wait until the lock expired or release by some thread
return False
def release_lock(lockname, identifier):
pipe = CONN.pipeline(True)
try:
#watch lock once lock has been changed, break this transaction
pipe.watch(lockname)
#check if lock has been changed
if pipe.get(lockname) == identifier:
pipe.multi()
pipe.delete(lockname)
pipe.execute()
return True
pipe.unwatch() #execu when identifier not equal
except redis.exceptions.WatchError as e:
logger.error(e)
return False
except Exception as e:
logger.error(e)
return False
return False
if __name__ == '__main__':
print release_lock('h', 'a')
現在互聯(lián)網(wǎng)公司面試的時(shí)候都會(huì )問(wèn)到Redis 美能達C221S提示E301代碼怎么解決，但是僅僅掌握以上所述是不夠的，我們需要掌握更多的基礎知識，這是我整理的一些需要掌握的知識技術(shù)點(diǎn)，分享給大家：
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1.????高性能架構專(zhuān)題
1.1.?????分布式架構思維
??大型互聯(lián)網(wǎng)架構演進(jìn)過(guò)程
??架構師應具備的分布式知識
??主流分布式架構設計詳解
1.2.?????Zookeeper分布式環(huán)境指揮官
??zookeeper基礎
??zookeeper進(jìn)階
??zk的使用舉例
1.3.?????Nginx高并發(fā)分流進(jìn)階實(shí)戰
??Nginx模塊簡(jiǎn)介
??Nginx工作原理及安裝配置
??Nginx常用命令管理及升級
??Nginx配置文件精講
??實(shí)戰線(xiàn)上Nginx多站點(diǎn)配置
??Nginx配置優(yōu)化及深入剖析
??Nginx Rewrite規則剖析
??Nginx日志分析及腳本編寫(xiě)
??Nginx日志切割案例講解
Nginx防盜鏈案例配置
Nginx日常運維及故障解決
Nginx構建安全架構實(shí)戰
企業(yè)實(shí)戰Nginx+Tomcat動(dòng)靜分離架構實(shí)戰
Nginx+Keepalived集群架構實(shí)戰
Nginx+Keepalived雙主架構案例實(shí)戰
1.4.?????ActiveMq消息中間件
??消息中間件(ActiveMQ、RabbitMQ、Kafka)簡(jiǎn)介及對比
??軟件下載、安裝及部署
??P2P、PUB\SUB模型詳解
??消息確認及重發(fā)機制
??企業(yè)級高可用集群部署方案
??ActiveMQ基于Spring完成分布式消息隊列實(shí)戰
1.5.?????RabbitMq消息中間件
??RabbitMQ及高可用集群部署
??深入學(xué)習RabbitMQ消息分發(fā)機制及主題消息分發(fā)
??RabbitMQ消息路由機制分析
??RabbitMQ消息確認機制分析
??RabbitMQ基于Spring完成分布式消息隊列實(shí)戰
??安裝配置
??集群化與鏡像隊列
1.6.?????Kafka百萬(wàn)級吞實(shí)戰
??基于ZooKeeper搭建高可用集群實(shí)戰
??Kafka消息處理過(guò)程解析
??基于Java語(yǔ)言實(shí)現Kafka生產(chǎn)者與消費者實(shí)例
??Kafka副本機制及選舉原理窺探
??使用Kafka實(shí)現日志實(shí)時(shí)上報統計分析實(shí)戰
1.7.?????Memcached進(jìn)階實(shí)戰
??概述
??開(kāi)發(fā)基礎
1.8.?????Redis高性能緩存數據庫
??Redis初入門(mén)及介紹
??Redis主從模式
??Redis常用命令及應用場(chǎng)景
??Redis客戶(hù)端
??Redis持久化
??哨兵核心機制
??高可用集群
??原子性
??應用場(chǎng)景代碼開(kāi)發(fā)與設計分析實(shí)戰
1.9.?????MongoDB進(jìn)階實(shí)戰
??mongodb入門(mén)
??mongodb進(jìn)階
??mongodb高級知識
??最佳實(shí)踐與注意事項
1.10.?高性能緩存開(kāi)發(fā)實(shí)戰
緩存雪崩解決方案實(shí)戰
緩存粒度控制實(shí)戰
緩存擊穿實(shí)戰
緩存熱點(diǎn)KEY重建優(yōu)化實(shí)戰
緩存同步實(shí)戰
Spring-Cache開(kāi)發(fā)實(shí)戰
1.11.?Mysql高性能存儲實(shí)戰
Mysql
Mycat
1.12.?FastDFS分布式文件存儲實(shí)戰
文件存儲實(shí)戰
文件同步實(shí)戰
文件查詢(xún)實(shí)戰
分布式部署實(shí)戰
1.13.?高并發(fā)場(chǎng)景分布式解決方案實(shí)戰
分布式主鍵生成方案
Session跨域共享實(shí)戰
分布式事務(wù)解決方案實(shí)戰
分布式鎖解決方案實(shí)戰
分布式單點(diǎn)登錄 SSO實(shí)戰
分布式調度任務(wù)實(shí)戰
分布式配置中心
針對以上的技術(shù)點(diǎn)，有十余年Java經(jīng)驗系統架構師、項目經(jīng)理錄制了一些視頻，用來(lái)回答這些技術(shù) 美能達C221S提示E301代碼怎么解決。
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