如何操作Redis和zookeeper实现分布式锁

在分布式系统中，为了解决多个节点对共享资源的并发访问问题，我们通常会使用分布式锁，Redis和Zookeeper是两种常用的实现分布式锁的工具，本文将详细介绍如何操作Redis和Zookeeper实现分布式锁。

Redis实现分布式锁

1、基于setnx命令实现分布式锁

setnx命令可以设置key的值为value，如果key不存在则设置成功，返回1；如果key已存在，则设置失败，返回0，我们可以利用这个命令来实现分布式锁。

客户端A执行setnx命令尝试获取锁，如果返回1，表示获取锁成功，然后执行业务逻辑；如果返回0，表示获取锁失败，说明锁已被其他客户端持有，此时可以选择等待一段时间再次尝试获取锁，或者直接返回失败。

当客户端A执行完业务逻辑后，需要释放锁，可以通过执行del命令删除key来释放锁。

2、基于expire命令实现分布式锁

除了基于setnx命令实现分布式锁外，还可以基于expire命令实现分布式锁，具体做法是：客户端A执行set命令设置key的值为value和过期时间，如果设置成功，表示获取锁成功；如果设置失败，表示获取锁失败，说明锁已被其他客户端持有，此时可以选择等待一段时间再次尝试获取锁，或者直接返回失败。

当客户端A执行完业务逻辑后，需要释放锁，可以通过执行expire命令延长key的过期时间来释放锁。

Zookeeper实现分布式锁

1、基于临时顺序节点实现分布式锁

Zookeeper中有一种特殊类型的节点——临时顺序节点，临时顺序节点在创建时会分配一个唯一的序号，且序号随着节点的创建而递增，我们可以利用这个特性来实现分布式锁。

客户端A创建一个临时顺序节点，并获取该节点的序号，然后判断序号是否为最小序号，如果是，则表示获取锁成功；如果不是，则表示获取锁失败，说明锁已被其他客户端持有，此时可以选择等待一段时间再次尝试获取锁，或者直接返回失败。

当客户端A执行完业务逻辑后，需要释放锁，可以通过删除自己创建的临时顺序节点来释放锁，注意，为了避免误删其他客户端创建的临时顺序节点，需要在删除前判断当前节点是否是最小序号节点。

2、基于临时有序节点实现分布式锁

除了基于临时顺序节点实现分布式锁外，还可以基于临时有序节点实现分布式锁，具体做法是：客户端A创建一个临时有序节点，并获取该节点的序号，然后判断序号是否为最小序号，如果是，则表示获取锁成功；如果不是，则表示获取锁失败，说明锁已被其他客户端持有，此时可以选择等待一段时间再次尝试获取锁，或者直接返回失败。

当客户端A执行完业务逻辑后，需要释放锁，可以通过删除自己创建的临时有序节点来释放锁，注意，为了避免误删其他客户端创建的临时有序节点，需要在删除前判断当前节点是否是最小序号节点。

相关问题与解答

问题1：Redis和Zookeeper实现分布式锁有什么区别？

答：Redis和Zookeeper实现分布式锁的主要区别在于它们的内部机制不同，Redis是基于内存的数据存储系统，性能较高；而Zookeeper是基于文件系统的数据存储系统，性能相对较低，Redis支持多种数据结构（如set、list等），可以实现更复杂的分布式锁；而Zookeeper主要支持临时顺序节点和临时有序节点这两种数据结构，实现的分布式锁相对简单。

问题2：在高并发场景下，Redis和Zookeeper实现分布式锁的性能如何？

答：在高并发场景下，Redis和Zookeeper实现分布式锁的性能会受到一定影响，由于Redis是基于内存的数据存储系统，性能较高，因此在高并发场景下表现较好；而Zookeeper是基于文件系统的数据存储系统，性能相对较低，因此在高并发场景下可能会出现性能瓶颈，但是通过合理的设计和优化（如使用持久化、集群等技术），可以在一定程度上提高Zookeeper在高并发场景下的性能。