【高并发】高并发分布式锁架构解密,不是所有的锁都是分布式锁!! (9)

在基于Zookeeper实现的CP架构的分布式模型中,向节点1写入数据后,会等待数据的同步结果,当数据在大多数Zookeeper节点间同步成功后,才会返回结果数据。

当我们使用基于Redis的AP架构实现分布式锁时,需要注意一个问题,这个问题可以使用下图来表示。

也就是Redis主从节点之间的数据同步失败,假设线程向Master节点写入了数据,而Redis中Master节点向Slave节点同步数据失败了。此时,另一个线程读取的Slave节点中的数据,发现没有添加分布式锁,此时就会出现问题了!!!

所以,在设计分布式锁方案时,也需要注意Redis节点之间的数据同步问题。

红锁的实现

在Redisson框架中,实现了红锁的机制,Redisson的RedissonRedLock对象实现了Redlock介绍的加锁算法。该对象也可以用来将多个RLock对象关联为一个红锁,每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例。当红锁中超过半数的RLock加锁成功后,才会认为加锁是成功的,这就提高了分布式锁的高可用。

我们可以使用Redisson框架来实现红锁。

public void testRedLock(RedissonClient redisson1,RedissonClient redisson2, RedissonClient redisson3){ RLock lock1 = redisson1.getLock("lock1"); RLock lock2 = redisson2.getLock("lock2"); RLock lock3 = redisson3.getLock("lock3"); RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); try { // 同时加锁:lock1 lock2 lock3, 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。 lock.lock(); // 尝试加锁,最多等待100秒,上锁以后10秒自动解锁 boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } }

其实,在实际场景中,红锁是很少使用的。这是因为使用了红锁后会影响高并发环境下的性能,使得程序的体验更差。所以,在实际场景中,我们一般都是要保证Redis集群的可靠性。同时,使用红锁后,当加锁成功的RLock个数不超过总数的一半时,会返回加锁失败,即使在业务层面任务加锁成功了,但是红锁也会返回加锁失败的结果。另外,使用红锁时,需要提供多套Redis的主从部署架构,同时,这多套Redis主从架构中的Master节点必须都是独立的,相互之间没有任何数据交互。

高并发“黑科技”与致胜奇招

假设,我们就是使用Redis来实现分布式锁,假设Redis的读写并发量在5万左右。我们的商城业务需要支持的并发量在100万左右。如果这100万的并发全部打入Redis中,Redis很可能就会挂掉,那么,我们如何解决这个问题呢?接下来,我们就一起来探讨这个问题。

在高并发的商城系统中,如果采用Redis缓存数据,则Redis缓存的并发处理能力是关键,因为很多的前缀操作都需要访问Redis。而异步削峰只是基本的操作,关键还是要保证Redis的并发处理能力。

解决这个问题的关键思想就是:分而治之,将商品库存分开放。

暗度陈仓

我们在Redis中存储商品的库存数量时,可以将商品的库存进行“分割”存储来提升Redis的读写并发量。

例如,原来的商品的id为10001,库存为1000件,在Redis中的存储为(10001, 1000),我们将原有的库存分割为5份,则每份的库存为200件,此时,我们在Redia中存储的信息为(10001_0, 200),(10001_1, 200),(10001_2, 200),(10001_3, 200),(10001_4, 200)。

此时,我们将库存进行分割后,每个分割后的库存使用商品id加上一个数字标识来存储,这样,在对存储商品库存的每个Key进行Hash运算时,得出的Hash结果是不同的,这就说明,存储商品库存的Key有很大概率不在Redis的同一个槽位中,这就能够提升Redis处理请求的性能和并发量。

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