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分布式锁的选择:ZK还是Redis?

时间:2023-06-29 01:56:45 Redis

分布式锁是一种在分布式系统中实现互斥访问共享资源的技术,它可以保证在同一时刻只有一个线程或进程可以执行某个操作。分布式锁有多种实现方式,其中比较常用的有基于ZooKeeper(ZK)和基于Redis的分布式锁。那么,这两种分布式锁有什么区别和优缺点呢?如何根据不同的场景选择合适的分布式锁呢?

ZK是一个分布式协调服务,它提供了一种基于临时顺序节点(ephemeral sequential node)的分布式锁实现。具体来说,当一个客户端需要获取锁时,它会在ZK上创建一个临时顺序节点,并检查自己是否是该节点路径下最小的节点,如果是,则获取锁成功;否则,就监听比自己小的最近的一个节点的删除事件,并等待其释放锁。当一个客户端释放锁时,它只需要删除自己创建的临时顺序节点即可。

ZK的分布式锁有以下优点:

1.可靠性高:由于ZK本身是一个高可用的集群,即使某个节点宕机,也不会影响锁的正常使用。

2.公平性好:由于ZK的临时顺序节点可以保证请求锁的顺序,因此可以避免“惊群效应”(thundering herd effect),即大量客户端同时竞争同一个锁导致性能下降和资源浪费的问题。

3.可重入性强:由于ZK可以记录每个客户端创建的临时顺序节点,因此可以实现可重入锁(reentrant lock),即同一个客户端可以多次获取同一个锁而不会造成死锁。

ZK的分布式锁也有以下缺点:

1.性能较低:由于ZK本身是一个基于CP(一致性和分区容忍性)原则的系统,它需要保证数据的强一致性,因此在写入数据时需要进行多数派投票,这会增加网络开销和延迟。

2.可伸缩性较差:由于ZK需要维护全局数据一致性,因此随着数据量和客户端数量的增加,其性能会下降。

Redis是一个基于内存的高性能键值数据库,它提供了一种基于SETNX(set if not exists)命令和过期时间(expire time)的分布式锁实现。具体来说,当一个客户端需要获取锁时,它会向Redis发送一个SETNX命令,尝试设置一个以锁名为键、以随机值为值、以过期时间为参数的键值对,如果设置成功,则获取锁成功;否则,就等待一段时间后重试。当一个客户端释放锁时,它需要先检查自己是否还持有该锁(通过比较键值对中的随机值),如果是,则删除该键值对即可。

Redis的分布式锁有以下优点:

1.性能高:由于Redis本身是一个基于AP(可用性和分区容忍性)原则的系统,它不需要保证数据的强一致性,因此在写入数据时不需要进行多数派投票,这会减少网络开销和延迟。

2.可伸缩性好:由于Redis可以通过分片(sharding)和集群(cluster)的方式来扩展其存储和处理能力,因此随着数据量和客户端数量的增加,其性能不会下降。