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你好，欢迎来到本次关于PmHub整合TransmittableThreadLocal (TTL)缓存用户数据的面试系列分享。在这篇文章中，我们将深入探讨这一技术领域的相关面试题预测。若想对相关内容有更透彻的理解，强烈推荐参考之前发布的博文：【PmHub后端篇】Redis分布式锁：保障PmHub流程状态更新的关键

1 什么是分布式锁，为什么需要使用分布式锁？

• 分布式锁是一种用于在分布式系统中控制多个节点对共享资源的访问机制，防止出现资源争用和并发问题。
• 使用分布式锁可以确保在多个进程或服务实例中，某些关键代码段能够互斥执行，保证数据一致性和正确性。

2 Redis实现分布式锁的基本原理是什么？

• 使用SET key value NX PX timeout命令，其中NX保证只有在键不存在时才能设置成功
• PX设置键的过期时间，以防止死锁的出现，从而保证同一时间只有一个客户端能获取到锁。

3 如何处理分布式锁的可重入性问题？

• 可重入性问题是指同一个线程在持有锁的情况下可以再次获取锁。
• 为解决这个问题，可以在Redis锁的值中记录线程信息，每次加锁时检查并更新计数器。

4 如果在获取锁之后，业务执行过程中应用程序崩溃，如何保证锁最终被释放？

• 通过给锁设置过期时间来防止死锁，即使应用程序崩溃，锁也会在过期时间到达后自动释放。
• 另外，可以通过watchdog机制定期延长锁的过期时间，确保在业务逻辑长时间运行时锁不会提前释放。

5 如何优化Redis分布式锁的性能？

• 使用Lua脚本进行加锁和释放锁操作，确保这两个操作的原子性。
• 使用Redisson库，它提供了高效、健壮的分布式锁实现。

6 一般实现分布式锁都有哪些方式？使用Redis如何设计分布式锁？使用zk来设计分布式锁可以吗？这两种分布式锁的实现方式哪种效率比较高？

• 一般实现分布式锁的方式有数据库、Zookeeper、Redis。
• 使用Redis设计分布式锁可通过SET key value NX PX timeout命令实现。
• 使用Zookeeper可以设计分布式锁。
• Redis和Zookeeper实现的分布式锁各有特点：
  • Redis分布式锁：获取锁时需要不断尝试获取锁，比较消耗性能；客户端挂掉后需等待超时时间释放锁；性能开销较大；实现相对简单；数据一致性需额外配置，如设置超时和避免死锁；适用于简单的分布式锁需求；基于Redis键值对实现。
  • ZK分布式锁：获取不到锁时注册监听器，性能开销较小；客户端挂掉后临时znode自动删除，锁自动释放；性能开销较小；需要配置和管理Zookeeper；基于Zookeeper本身的机制保障数据一致性；适用于需要高可靠性和一致性的分布式锁需求；基于Zookeeper的临时节点实现。

特性	Redis 分布式锁	ZK 分布式锁
锁获取方式	需要不断尝试获取锁, 比较消耗性能	获取不到临时注册监听器, 性能开销比较小
锁释放方式	客户端挂掉后需等待超时时间释放锁	客户端挂掉临时 znode 自动删除, 锁自动释放
性能开销	较大	较小
实现复杂度	简单	需要配置和管理 Zookeeper
数据一致性保障	需要额外配置, 如设置超时时间避免死锁	基于 Zookeeper 本身的机制保障
适用场景	简单的分布式锁需求	需求高可靠性和一致性的分布式锁需求
锁定机制	基于 Redis 键值对实现	基于 Zookeeper 的临时节点实现

7 参考链接

1. 分布式锁Redisson
2. PmHub集成Redission分布式锁保障流程状态更新