用MySQL数据库,实现简单的分布式锁

背景

系统采用SpringBoot开发,双节点部署,nginx负载均衡代理。

服务层存在10多个后台调度接口,现存有三种定时调度类型:@Schedule注解、Schedule服务、LTS平台。
因业务扩展,需要增加分布式锁,保障某些业务流程的数据一致性。而系统未使用redis等中间件,目前最便捷的方式是采用MySQL数据库来实现分布式锁。

MySQL自带的get_lock(‘key’, timeout)和release_lock(‘key’),因锁持有周期内,需要一直占用数据库连接,不适用于大多数场景,因此模仿JVM的内存模型CAS机制,建立一个“调度锁”表,提供简单的分布式锁场景。

实现

1、实现目的

为多个调度接口,提供数据库级别的锁,在并发访问时,实现分布式场景下的互斥性。
1、不考虑可重入性,同一线程不可多次获得锁。
2、判断锁过期时间,防止系统异常时锁被一直占用,接口无法再启用。

2、实现思路

  • 以锁名称(topic)区分不同的锁
  • 通过版本号(version),实现CAS控制,以避免出现ABA问题
  • 多个线程抢锁,获得锁时owner记录为线程ID
  • 抢锁过程为先尝试(try_lock),后校验是否抢到(recheck)
  • 记录加锁时间(lock_time),用于校验过期时间(expire_on)
  • 避免过多update,先查询query,再try_lock

3、流程说明

3.1 整体流程

抢锁尝试三次,每次等待5s,若失败或发生异常,释放锁。
抢锁成功,进入业务执行,完成或异常,释放锁。

用MySQL数据库,实现简单的分布式锁

3.2 抢锁:查询->抢锁

并发抢锁的核心是CAS操作,确保只有一个线程能获得锁。
在做抢锁操作之前,为避免频繁写操作,先做条件判断,若锁已占用且未达到过期时间,则结束本轮,等待5s再进行下一次抢锁。

用MySQL数据库,实现简单的分布式锁

3.3 释放

比对当前owner是否是自己,是则释放,否则不释放

用MySQL数据库,实现简单的分布式锁

4、详细实现

4.1 数据库字段
name desc
topic 锁名称
owner 线程TraceId
version 版本号-CAS校验
lock_time 加锁时间
expire_on 过期时间 int,min
4.2 加锁

加锁时,version+1,并设置owner为currThread:

update table
set owner = ‘currThread-TraceId’ and version = ‘version +1’
where topic = ‘topic’ and (version = 'version ’ or (now() - lock_time > expire_on))

4.3 解锁

解锁时,设置owner为null:
update table
set owner = null
where topic = ‘topic’ and owner = ‘currThread-TraceId’

附:完整流程
用MySQL数据库,实现简单的分布式锁