同一进程内的不同线程操作共享资源时，我们只需要对资源加锁，比如利用JUC下的工具，就可以保证操作的正确性。对JUC不熟悉的同学，可以看看以下的几篇文章：

浅说Synchronized Synchronized的优化 JUC基石——Unsafe类

但是，为了高可用，我们的系统总是多副本的，分布在不同的机器上，以上同进程内的锁机制就不再起作用。为了保证多副本系统对共享资源的访问，我们引入了分布式锁。

分布式锁主要的实现方式有以下几种：

基于数据库的，其中又细分为基于数据库的表记录、悲观锁、乐观锁 基于缓存的，比如Redis 基于Zookeeper的

今天演示一下最简单的分布式锁方案——基于数据库表记录的分布式锁

主要的原理就是利用数据库的唯一索引(对数据库的索引不了解的同学，可以参考我的另外一篇文章mysql索引简谈)

例如，有以下的一张表：

CREATE TABLE `test`.`Untitled`  (   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 自增序号,   `name` varchar(255) NOT NULL COMMENT 锁名称,   `survival_time` int(11) NOT NULL COMMENT 存活时间，单位ms,   `create_time` timestamp(3) NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP(3) COMMENT 创建时间,   `thread_name` varchar(255) NOT NULL COMMENT 线程名称,   PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,   UNIQUE INDEX `uk_name`(`name`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB ROW_FORMAT = Dynamic;

其中name字段加上了唯一索引，多条含有同样name值的新增操作，数据库只能保证仅有一个操作成功，其他操作都会被拒绝掉，并且抛出“重复键”的错误。

那么，当系统1准备获取分布式锁时，就尝试往数据库中插入一条name="key"的记录，如果插入成功，则代表获取锁成功。其他系统想要获取分布式锁，同样需要往数据库插入相同name的记录，当然数据库会报错，插入失败，也就代表着这些系统获取锁失败。当系统1想要释放掉锁时，删除掉此记录即可。thread_name列可以用来保证只能主动释放自己创建的锁。

我们希望实现的分布式锁有以下的效果：

获取锁是阻塞的，获取不到会一直阻塞 锁会失效，超过锁的生存时间后，会自动释放掉。这一点可以避免某些系统因为宕机而无法主动释放锁的问题

大致的流程图如下：

使用到了以下依赖：

SpringBoot MyBatis-plus Lombok

项目的工程目录为：

其中pom文件用到的依赖：

<dependencies>     <dependency>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>     </dependency>     <dependency>         <groupId>org.projectlombok</groupId>         <artifactId>lombok</artifactId>         <version>1.18.6</version>     </dependency>     <dependency>         <groupId>mysql</groupId>         <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>     </dependency>     <dependency>         <groupId>com.baomidou</groupId>         <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>         <version>3.3.1</version>     </dependency>     <dependency>         <groupId>com.baomidou</groupId>         <artifactId>mybatis-plus-extension</artifactId>         <version>3.3.1</version>     </dependency>     <dependency>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>         <scope>test</scope>     </dependency> </dependencies>

 配置项为：

server:   port: 9091 spring:   datasource:     driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver     url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai     username: root     password: a123 logging:   level:     root: info

 用于映射数据库字段的实体类为：

package com.yang.lock1.entity; import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType; import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableField; import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId; import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName; import lombok.AllArgsConstructor; import lombok.Data; import lombok.NoArgsConstructor; import java.util.Date; /**  * @author qcy  * @create 2020/08/25 15:03:47  */ @Data @NoArgsConstructor @TableName(value = "t_lock") public class Lock {     /**      * 自增序号      */     @TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)     private Integer id;     /**      * 锁名称      */     private String name;     /**      * 存活时间，单位ms      */     private int survivalTime;     /**      * 锁创建的时间      */     private Date createTime;     /**      * 线程名称      */     private String ThreadName; }

 Dao层：

package com.yang.lock1.dao; import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper; import com.yang.lock1.entity.Lock; import org.apache.ibatis.annotations.Mapper; /**  * @author qcy  * @create 2020/08/25 15:06:24  */ @Mapper public interface LockDao extends BaseMapper<Lock> { }

 Service接口层：

package com.yang.lock1.service; import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService; import com.yang.lock1.entity.Lock; /**  * @author qcy  * @create 2020/08/25 15:07:44  */ public interface LockService extends IService<Lock> {     /**      * 阻塞获取分布式锁      *      * @param name         锁名称      * @param survivalTime 存活时间      */     void lock(String name, int survivalTime);     /**      * 释放锁      *      * @param name 锁名称      */     public void unLock(String name); }

 Service实现层：

package com.yang.lock1.service.impl; import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl; import com.yang.lock1.dao.LockDao; import com.yang.lock1.entity.Lock; import com.yang.lock1.service.LockService; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.dao.DuplicateKeyException; import org.springframework.stereotype.Service; import java.util.Date; /**  * @author qcy  * @create 2020/08/25 15:08:25  */ @Slf4j @Service public class LockServiceImpl extends ServiceImpl<LockDao, Lock> implements LockService {     @Override     public void lock(String name, int survivalTime) {         String threadName = "system1-" + Thread.currentThread().getName();         while (true) {             Lock lock = this.lambdaQuery().eq(Lock::getName, name).one();             if (lock == null) {                 //说明无锁                 Lock lk = new Lock();                 lk.setName(name);                 lk.setSurvivalTime(survivalTime);                 lk.setThreadName(threadName);                 try {                     save(lk);                     log.info(threadName + "获取锁成功");                     return;                 } catch (DuplicateKeyException e) {                     //继续重试                     log.info(threadName + "获取锁失败");                     continue;                 }             }             //此时有锁,判断锁是否过期             Date now = new Date();             Date expireDate = new Date(lock.getCreateTime().getTime() + lock.getSurvivalTime());             if (expireDate.before(now)) {                 //锁已经过期                 boolean result = removeById(lock.getId());                 if (result) {                     log.info(threadName + "删除了过期锁");                 }                 //尝试获取锁                 Lock lk = new Lock();                 lk.setName(name);                 lk.setSurvivalTime(survivalTime);                 lk.setThreadName(threadName);                 try {                     save(lk);                     log.info(threadName + "获取锁成功");                     return;                 } catch (DuplicateKeyException e) {                     log.info(threadName + "获取锁失败");                 }             }         }     }     @Override     public void unLock(String name) {         //释放锁的时候，需要注意只能释放自己创建的锁         String threadName = "system1-" + Thread.currentThread().getName();         Lock lock = lambdaQuery().eq(Lock::getName, name).eq(Lock::getThreadName, threadName).one();         if (lock != null) {             boolean b = removeById(lock.getId());             if (b) {                 log.info(threadName + "释放了锁");             } else {                 log.info(threadName + "准备释放锁,但锁过期了,被其他客户端强制释放掉了");             }         } else {             log.info(threadName + "准备释放锁,但锁过期了,被其他客户端强制释放掉了");         }     } }

 测试类如下：

package com.yang.lock1; import com.yang.lock1.service.LockService; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.junit.Test; import org.junit.runner.RunWith; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner; import javax.annotation.Resource; /**  * @author qcy  * @create 2020/08/25 15:10:54  */ @Slf4j @RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public class Lock1ApplicationTest {     @Resource     LockService lockService;     @Test     public void testLock() {         log.info("system1准备获取锁");         lockService.lock("key", 6 * 1000);         try {             //模拟业务耗时             Thread.sleep(4 * 1000);         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         } finally {             lockService.unLock("key");         }     } }

将代码复制一份出来，将system1改为system2。现在，同时启动两个系统：

system1的输出如下：

system2的输出如下：

第23.037秒时，system1尝试获取锁，23.650秒时获取成功，持有分布式锁。第26秒时system2尝试获取锁，被阻塞。到27.701秒时，system1释放掉了锁，system2在27.749时才获取到了锁，在31秒时释放掉了。

现在我们将system1的业务时长改为10秒，就可以模拟出system2释放system1超时的锁的场景了。

先启动system1，再启动system2

此时system1的输出如下：

system2的输出如下：

14秒时，system1获取到了锁，接着由于业务耗时突然超出预期，需要运行10秒。在此期间，system1创建的锁超过了其存活时间。此时system2在19秒时，删除了此过期锁，接着获取到了锁。24秒时，system1回头发现自己的锁已经被释放掉了，最后system2正常释放掉了自己的锁。

基于数据库实现分布式锁，还有悲观锁与乐观锁方式，我会另开篇幅。