你好，歡迎來到本次關于PmHub整合TransmittableThreadLocal (TTL)緩存用戶數據的面試系列分享。在這篇文章中，我們將深入探討這一技術領域的相關面試題預測。若想對相關內容有更透徹的理解，強烈推薦參考之前發布的博文：【PmHub后端篇】Redis分布式鎖：保障PmHub流程狀態更新的關鍵
1 什么是分布式鎖，為什么需要使用分布式鎖？
- 分布式鎖是一種用于在分布式系統中控制多個節點對共享資源的訪問機制，防止出現資源爭用和并發問題。
- 使用分布式鎖可以確保在多個進程或服務實例中，某些關鍵代碼段能夠互斥執行，保證數據一致性和正確性。
2 Redis實現分布式鎖的基本原理是什么？
- 使用
SET key value NX PX timeout命令，其中NX保證只有在鍵不存在時才能設置成功 PX設置鍵的過期時間，以防止死鎖的出現，從而保證同一時間只有一個客戶端能獲取到鎖。
3 如何處理分布式鎖的可重入性問題？
- 可重入性問題是指同一個線程在持有鎖的情況下可以再次獲取鎖。
- 為解決這個問題，可以在Redis鎖的值中記錄線程信息，每次加鎖時檢查并更新計數器。
4 如果在獲取鎖之后，業務執行過程中應用程序崩潰，如何保證鎖最終被釋放？
- 通過給鎖設置過期時間來防止死鎖，即使應用程序崩潰，鎖也會在過期時間到達后自動釋放。
- 另外，可以通過watchdog機制定期延長鎖的過期時間，確保在業務邏輯長時間運行時鎖不會提前釋放。
5 如何優化Redis分布式鎖的性能？
- 使用Lua腳本進行加鎖和釋放鎖操作，確保這兩個操作的原子性。
- 使用Redisson庫，它提供了高效、健壯的分布式鎖實現。
6 一般實現分布式鎖都有哪些方式？使用Redis如何設計分布式鎖？使用zk來設計分布式鎖可以嗎？這兩種分布式鎖的實現方式哪種效率比較高？
- 一般實現分布式鎖的方式有數據庫、Zookeeper、Redis。
- 使用Redis設計分布式鎖可通過
SET key value NX PX timeout命令實現。 - 使用Zookeeper可以設計分布式鎖。
- Redis和Zookeeper實現的分布式鎖各有特點：
- Redis分布式鎖：獲取鎖時需要不斷嘗試獲取鎖，比較消耗性能；客戶端掛掉后需等待超時時間釋放鎖；性能開銷較大；實現相對簡單；數據一致性需額外配置，如設置超時和避免死鎖；適用于簡單的分布式鎖需求；基于Redis鍵值對實現。
- ZK分布式鎖：獲取不到鎖時注冊監聽器，性能開銷較小；客戶端掛掉后臨時znode自動刪除，鎖自動釋放；性能開銷較小；需要配置和管理Zookeeper；基于Zookeeper本身的機制保障數據一致性；適用于需要高可靠性和一致性的分布式鎖需求；基于Zookeeper的臨時節點實現。
| 特性 | Redis 分布式鎖 | ZK 分布式鎖 |
|---|---|---|
| 鎖獲取方式 | 需要不斷嘗試獲取鎖, 比較消耗性能 | 獲取不到臨時注冊監聽器, 性能開銷比較小 |
| 鎖釋放方式 | 客戶端掛掉后需等待超時時間釋放鎖 | 客戶端掛掉臨時 znode 自動刪除, 鎖自動釋放 |
| 性能開銷 | 較大 | 較小 |
| 實現復雜度 | 簡單 | 需要配置和管理 Zookeeper |
| 數據一致性保障 | 需要額外配置, 如設置超時時間避免死鎖 | 基于 Zookeeper 本身的機制保障 |
| 適用場景 | 簡單的分布式鎖需求 | 需求高可靠性和一致性的分布式鎖需求 |
| 鎖定機制 | 基于 Redis 鍵值對實現 | 基于 Zookeeper 的臨時節點實現 |
7 參考鏈接
- 分布式鎖Redisson
- PmHub集成Redission分布式鎖保障流程狀態更新
