Lock은 개발 과정에서 매우 일반적인 도구이며, 비관적 잠금, 낙관적 잠금, 배타적 잠금, 공정한 잠금, 불공정 잠금 등 많은 개념에 익숙해야 합니다. Java에 익숙하지 않은 경우, 이 기사를 참조하십시오. 언급해야 할 Java "잠금" 이 기사는 매우 포괄적입니다. 그러나 초보자에게는 이러한 잠금의 개념을 아는 것이 불가능할 수 있습니다. 실제 작업 경험이 부족하기 때문에 잠금의 실제 사용 시나리오를 이해하지 못하는 경우 Volatile, 동기화 및 ReentrantLock 세 가지 키워드를 사용하여 Java에서 스레드 안전성을 얻을 수 있습니다. 1차 기본면접(실력이 있어야 함)
분산 시스템에서 Java 잠금 기술은 두 시스템의 코드를 동시에 잠글 수 없으므로 분산 잠금을 통해 구현해야 합니다. 분산 잠금을 능숙하게 사용하는 것도 주요 개발자가 마스터해야 하는 기술입니다.
문제 분석: 이 질문은 주로 소개로 사용됩니다. 먼저 분산 잠금을 사용해야 하는 시나리오와 분산 잠금이 해결해야 하는 문제가 무엇인지 이해해야 합니다. 이 전제 하에서 구현 원리를 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 분산 잠금.
분산 잠금 사용 시나리오는 일반적으로 다음 시나리오를 충족해야 합니다.
시스템은 분산 시스템이므로 Java 잠금은 더 이상 잠글 수 없습니다.
도서관의 유일한 사용자 데이터 등 공유자원을 운영합니다.
동기 액세스, 즉 여러 프로세스가 공유 리소스를 동시에 운영합니다.
답변: 프로젝트에서 분산 잠금을 사용하는 시나리오의 예를 말씀드리겠습니다.
소비 포인트는 신용카드, 전자상거래 웹사이트, 선물 교환 포인트 등을 포함한 다양한 시스템에서 사용할 수 있습니다. 다음은 "소비 지점"의 작업입니다. 이는 잠금이 필요한 일반적인 시나리오입니다.
선물용 포인트 사용을 예로 들면 전체 포인트 소비 과정은 간단히 3단계로 나뉩니다.
A1: 사용자가 제품을 선택하고 교환을 시작한 후 주문을 제출합니다.
A2: 시스템은 사용자의 남은 포인트를 판독합니다. 사용자의 현재 포인트가 충분한지 여부를 결정합니다.
A3: 사용자 포인트가 차감됩니다.
시스템은 간단한 3단계로 사용자에게 포인트를 분배합니다.
B1: 해당 날짜에 사용자가 받을 수 있는 포인트를 계산합니다.
B2: 사용자의 원래 포인트를 읽습니다.
B3: 이 시간을 원본에 추가합니다. 포인트 포인트 적립
그렇다면, 사용자가 포인트를 소비하는 동시에 포인트가 쌓이면 어떻게 될까요?(사용자 포인트는 동시에 운영됩니다.)
가정: 사용자가 포인트를 소비하는 동안 오프라인 작업은 포인트를 계산하고 사용자에게 포인트를 발급하는 것입니다(예: 그날 사용자의 소비 금액을 기준으로). 이 두 가지 작업이 동시에 수행됩니다. 다음 논리는 약간 복잡하므로 인내심을 갖고 이해하십시오.
사용자 U는 1,000포인트(사용자 포인트를 기록하는 데이터는 공유 자원으로 이해될 수 있음)를 보유하고 있으며, 이번 상환에는 999포인트가 소모됩니다.
잠금 해제 상황: 이벤트 A 프로그램이 포인트를 읽기 위한 2단계에 도달하면 A:2 작업에서 읽은 결과는 1000포인트입니다. 남은 포인트가 이 상환에 충분하다고 판단된 다음 3A 단계가 실행됩니다. 3번의 작업(1000 - 999 = 1)에 대해 포인트가 차감됩니다. 일반 결과는 사용자에게 여전히 1포인트입니다. 하지만 이때 이벤트 B도 실행 중입니다. 이번에는 사용자 U에게 100포인트가 발급됩니다. 두 스레드가 동시에 이를 수행합니다(동기 액세스). A: 2 -> B :2 -> A:3 -> B:3 A:3이 완료되기 전에(점수 차감, 1000 - 999) 이벤트 B의 스레드에서 사용자 U의 총점을 읽습니다. U님의 총 포인트가 1100포인트가 되었는데, 999포인트의 선물을 헛되이 교환했는데, 당연히 기대한 결과에 미치지 못했습니다.
어떤 사람들은 어떻게 이렇게 우연하게도 동시에 사용자 포인트를 운영할 수 있고, CPU도 그렇게 빠르다는 걸까요? 사용자가 충분하고 동시성이 충분히 크면 조만간 머피의 법칙이 적용될 것입니다. 위의 버그가 나타나는 것은 시간 문제일 뿐이며, 블랙 업계에 갇힐 수도 있습니다. 이때 개발자로서 이 숨겨진 위험을 해결하려면 의 사용법을 이해해야 합니다. 잠금 해제.
(코드 작성은 엄격한 작업입니다!)
Java 자체는 두 가지 기본 잠금 구현을 제공합니다. 하나는 JVM에 의해 구현되고 JDK에서 제공되는 잠금은 동기화되며 많은 원자 연산 클래스는 애플리케이션이 스레드 안전합니다. 독립형 또는 단일 프로세스 애플리케이션인 경우 이 두 잠금을 사용하여 잠금을 구현할 수 있습니다.
그러나 현재 대부분의 인터넷 회사 시스템은 코드가 여러 시스템에 배포되기 때문에 Java와 함께 제공되는 동기화 또는 잠금이 더 이상 분산 환경에서 잠금 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 분산 잠금이 등장했습니다. 분산 잠금의 특성은 다중 프로세스이며 메모리는 여러 물리적 시스템에서 공유될 수 없습니다. 일반적인 솔루션은 메모리 계층의 간섭을 기반으로 합니다. Redis 또는 ZooKeeper 분산 잠금.
(더 자세히 분석할 수 없습니다. 면접관이 더 이상 만족하지 않습니까?)
현재 분산 잠금 문제를 해결하기 위한 두 가지 주요 구현 방법이 있습니다. 1. 하나는 Redis Cluster 모드를 기반으로 하고, 다른 하나는... 2. Zookeeper 클러스터 모드를 기반으로 합니다.
이 두 가지를 우선적으로 마스터하시면 면접에 기본적으로 문제가 없을 것입니다.
답변:
방법 1: setnx 명령을 사용하여 잠금
public static void wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
// 第一步：加锁
Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
if (result == 1) {
// 第二步：设置过期时间
jedis.expire(lockKey, expireTime);
}
}코드 설명:
setnx 명령은 lockKey가 존재하지 않는 경우 설정을 의미합니다. 키는 Redis에 저장됩니다. 성공적으로 저장한 후 결과가 1을 반환하면 설정이 성공한 것입니다. 1이 아닌 경우에는 실패했으며 다른 스레드에서 이미 설정했음을 의미합니다. setnx命令，意思就是 set if not exist，如果lockKey不存在，把key存入Redis，保存成功后如果result返回1，表示设置成功，如果非1，表示失败，别的线程已经设置过了。
expire()
expire(), 교착 상태를 방지하기 위해 만료 시간을 설정합니다. 잠금이 설정된 후 삭제되지 않으면 잠금이 항상 존재하는 것과 동일하여 교착 상태가 발생한다고 가정합니다. (이때 면접관에게도 "하지만"이라는 점을 강조하고 싶습니다)생각해 보세요. 위의 제 방식의 문제점은 무엇인가요? 계속해서 면접관에게 설명해주세요...잠금에는 두 단계가 있습니다. 첫 번째 단계는 jedis.setnx이고, 두 번째 단계는 만료 시간을 설정하는 jedis.expire입니다. 프로그램이 첫 번째 단계를 실행하고 예외가 발생합니다. 예, 두 번째 단계 jedis.expire(lockKey,expireTime)가 실행되지 않았습니다. 이는 잠금에 만료 시간이 없으며 교착 상태가 발생할 수 있음을 의미합니다. 이 문제를 개선하는 방법은 무엇입니까? 개선 사항: public class RedisLockDemo {
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
/**
* 获取分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁
* @param requestId 请求标识
* @param expireTime 超期时间
* @return 是否获取成功
*/
public static boolean getLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
// 两步合二为一，一行代码加锁并设置 + 过期时间。
if (1 == jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime)) {
return true;//加锁成功
}
return false;//加锁失败
}
}public static void unLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
// 第一步： 使用 requestId 判断加锁与解锁是不是同一个客户端
if (requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
// 第二步： 若在此时，这把锁突然不是这个客户端的，则会误解锁
jedis.del(lockKey);
}
}public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 释放分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁
* @param requestId 请求标识
* @return 是否释放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
}利用 Mysql 的锁表，创建一张表，设置一个 UNIQUE KEY 这个 KEY 就是要锁的 KEY，所以同一个 KEY 在mysql表里只能插入一次了，这样对锁的竞争就交给了数据库，处理同一个 KEY 数据库保证了只有一个节点能插入成功，其他节点都会插入失败。
这样 lock 和 unlock 的思路就很简单了，伪代码：
def lock ：
exec sql: insert into locked—table (xxx) values (xxx)
if result == true :
return true
else :
return false
def unlock ：
exec sql: delete from lockedOrder where order_id='order_id'使用流水号+时间戳做幂等操作，可以看作是一个不会释放的锁。
위 내용은 Redis 분산 잠금을 구현하는 방법과 해당 애플리케이션 시나리오는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
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