分布式锁和事务是分布式系统中两个重要的概念,它们都用于解决分布式环境下的数据一致性问题。
分布式锁是一种用于在分布式环境中控制对共享资源访问的锁。分布式锁可以防止多个进程或线程同时访问共享资源,从而避免数据冲突和资源竞争。
事务是指一组操作要么全部执行,要么全部不执行,以保证数据的一致性。事务通常用于处理多个数据源之间的操作,例如对于跨多个数据库的事务操作,需要保证在执行过程中的原子性、一致性和持久性。
区别
区别 | 分布式锁 | 事务 |
作用 | 控制对共享资源的访问 | 保证数据的一致性 |
范围 | 单个资源 | 多个资源 |
粒度 | 细粒度 | 粗粒度 |
实现 | 基于数据库、基于消息队列、基于共享内存等 | 基于 ACID 原理 |
优缺点 | 优点:简单易用、性能高;缺点:无法保证数据一致性 | 优点:保证数据一致性;缺点:实现复杂、性能低 |
使用场景 | 抢购、秒杀、数据同步等 | 银行转账、订单支付等 |
本质区别 | 分布式锁是针对资源访问的 | 事务是针对数据一致性的 |
分布式锁通常用于以下场景:
事务通常用于以下场景:
分布式锁可以防止多个进程或线程同时访问共享资源,从而避免数据冲突和资源竞争。事务可以保证数据在操作过程中的一致性,即使在发生异常的情况下,也不会导致数据不一致。
在实际应用中,可以根据具体的需求选择合适的方案。如果需要保证数据的一致性,可以使用事务。如果只需要防止资源竞争,可以使用分布式锁。
分布式锁的实现方法有很多,常见的有以下几种:
Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 分布式框架。Redisson 提供了丰富的功能,包括分布式锁、分布式集合、分布式队列等。
以下是使用 Redisson 实现分布式锁的示例:
@Autowired private RedissonClient redissonClient; public String lock() { // 获取锁 RLock lock = redissonClient.getLock("lock"); boolean acquired = lock.tryLock(10,-1,TimeUnit.SECONDS); if (acquired) { // 获取锁成功,执行业务逻辑 return "获取锁成功,执行业务逻辑..."; } else { // 获取锁失败,重试 return "获取锁失败,重试..."; } } public String unlock() { // 释放锁 RLock lock = redissonClient.getLock("lock"); lock.unlock(); return "释放锁成功..."; }
另外,redisson支持锁续期。即在锁键值过期后任务还没执行完成,此时需要把锁键值的时间自动延长。
Redisson提供了的续期机制,只要客户端加锁成功,就会启动一个Watch Dog。可以看到源代码的实现leaseTime不设置为-1时开启监听。如果任务没完成就调用scheduleExpirationRenewal续期方法。
tryLock() 方法用于尝试获取分布式锁,该方法有三个参数:
waitTime 参数表示客户端最多等待多长时间来获取锁。如果在 waitTime 时间内没有获取到锁,则会返回 false。
leaseTime 参数表示锁的过期时间。如果锁在 leaseTime 时间内没有被释放,则会自动释放。如果 leaseTime 设置为 -1,则表示锁的过期时间由 renew() 方法来控制。这样,在业务逻辑执行过程中,可以定期调用 lock.renew() 方法来续期锁的过期时间。
tryLock() 方法的返回值是一个 Boolean 值,表示是否成功获取到锁。如果成功获取到锁,则返回 true。否则,返回 false。
以下是一些常见的分布式事务解决方案:
2PC是一种经典的分布式事务解决方案,它将分布式事务分为两个阶段:准备阶段和提交阶段。在准备阶段,协调者向所有参与者发送预提交请求;如果所有参与者都同意预提交,则进入提交阶段;否则,所有参与者都将回滚事务。2PC的优点是可以保证原子性、一致性和隔离性,但是实现复杂度较高。
3PC是在2PC的基础上发展而来的一种改进方案,它引入了超时机制和预提交响应等新特性。在3PC中,协调者会向所有参与者发送预提交请求,并等待参与者的响应。如果所有参与者都同意预提交,则进入预提交阶段;否则,进入回滚阶段。在正式提交阶段,如果所有参与者都同意提交事务,则进入正式提交阶段;否则,所有参与者都将回滚事务。3PC的优点是可以更好地处理节点故障等问题,但是实现复杂度仍然较高。
TCC是一种基于补偿机制的分布式事务解决方案。它将分布式事务分为三个阶段:尝试阶段、确认阶段和取消阶段。在尝试阶段,参与者尝试预留所需的资源,并执行一些检查和准备工作,以确保执行事务操作的前提条件满足;在确认阶段,如果所有参与者都满足,则所有参与者执行之前在Try阶段所预留的操作,并提交实际的数据持久化。在取消阶段,如果有任何一个参与者执行失败,则执行回滚操作,将系统状态恢复到事务开始之前的状态。TCC的优点是可以避免阻塞情况的发生,但是实现复杂度较高。
Saga模式是一种基于事件驱动的分布式事务解决方案。它将分布式事务看作一系列的事件序列,每个事件都有一个唯一的ID和一个时间戳。在每个事件发生时,参与者会根据事件的内容执行相应的本地事务。如果某个参与者执行失败,则会记录该事件的状态为“已失败”,并等待其他参与者的响应。当所有的事件都被处理完毕后,再执行最终的本地事务。Saga模式的优点是可以支持复杂的业务逻辑和异常情况处理,但是实现复杂度较高。
消息队列可以用于异步地处理多个任务,并且可以保证任务的顺序执行。在分布式系统中使用消息队列来处理事务时,可以将事务拆分成多个小任务,并将这些任务发布到消息队列中进行异步处理。当所有任务都完成后,再执行最终的本地事务。这种方式可以避免阻塞情况的发生,并且可以提高系统的可扩展性和容错能力。能保证事务的最终一致性。
这种解决方案通过异步通信和消息重试来实现事务的最终一致性。事务操作被封装为消息发送到目标系统,如果消息传递失败,系统会进行重试。
Seata是一款阿里巴巴开源的分布式事务中间件,它提供了AT、TCC、SAGA和XA事务模式,为用户打造一站式的分布式解决方案。Seata的设计思路是将一个分布式事务理解成全局事务,下面挂了若干个分支事务,而一个分支事务就是一个满足ACID的本地事务,因此我们可以操作分布式事务像操作本地事务一样简单。
本文链接:http://www.28at.com/showinfo-26-34577-0.html事务管理 vs. 锁控制:你真的分得清吗?
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