Spring Cloud与Spring Boot中的分布式锁实践

# 第一章：分布式锁简介

## 1.1 什么是分布式锁

分布式锁是一种用于分布式系统中控制对共享资源访问的机制。在多个节点的系统中，为了保证对共享资源的互斥访问，需要使用分布式锁来确保在任意时刻只有一个节点可以对资源进行操作。

## 1.2 分布式锁的应用场景

分布式锁可以应用在诸如秒杀活动、限流控制、缓存击穿防止等多种场景中。通过分布式锁，可以保证在高并发情况下对共享资源的安全操作，避免出现数据不一致或错误的情况。

## 1.3 分布式锁的解决方案比较

常见的分布式锁的解决方案包括基于数据库、基于缓存、基于ZooKeeper等多种实现方式。不同的场景和需求会有不同的选择，因此需要根据具体情况来进行选择合适的分布式锁方案。
## 第二章：Spring Boot中的分布式锁实现

### 2.1 使用Redis实现分布式锁

在Spring Boot中，我们可以使用Redis来实现分布式锁。Redis是一个高性能的键值存储数据库，提供了原子操作的支持，非常适合用作分布式锁的实现。

下面是使用Redis实现分布式锁的步骤：

1. 引入Redis的依赖

首先，在`pom.xml`文件中添加Redis的依赖：

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
   </dependency>

2. 配置Redis连接信息

在`application.properties`或`application.yml`中配置Redis的连接信息：

   spring.redis.host=127.0.0.1
   spring.redis.port=6379
   spring.redis.password=

3. 编写分布式锁工具类

创建一个`RedisLock`工具类，该类封装了获取锁、释放锁等操作：

   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
   import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
   import org.springframework.stereotype.Component;
   import java.util.concurrent.TimeUnit;
   
   @Component
   public class RedisLock {
       
       @Autowired
       private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
   
       public boolean tryLock(String key, String value, long expireTime) {
           return redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
       }
   
       public void releaseLock(String key) {
           redisTemplate.delete(key);
       }
   
   }

在上面的代码中，我们使用了`RedisTemplate`来操作Redis，通过调用`opsForValue().setIfAbsent()`方法来尝试获取锁，并设置了锁的过期时间。如果获取锁成功，则返回`true`，否则返回`false`。释放锁则使用`redisTemplate.delete()`方法来删除锁。

4. 使用分布式锁

在需要加锁的地方，我们可以通过调用`RedisLock`工具类的方法来实现分布式锁的功能。以下是一个示例：

   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
   import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
   import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
   
   @RestController
   public class MyController {
   
       @Autowired
       private RedisLock redisLock;
   
       @GetMapping("/doSomething")
       public String doSomething() {
           // 加锁
           boolean locked = redisLock.tryLock("lockKey", "lockValue", 60);
           if (locked) {
               try {
                   // 执行业务逻辑
                   // ...
                   return "success";
               } finally {
                   // 释放锁
                   redisLock.releaseLock("lockKey");
               }
           } else {
               return "failure";
           }
       }
   
   }

在上述示例中，我们在`doSomething`方法中加锁，并在业务逻辑执行完后释放锁。如果加锁成功，则执行业务逻辑并返回"success"，否则返回"failure"。

### 2.2 基于ZooKeeper的分布式锁实现

除了使用Redis，我们还可以使用ZooKeeper来实现分布式锁。ZooKeeper是一个分布式协调服务，提供了一些原语操作，例如节点的创建、删除和监视等，可以用来实现分布式锁。

以下是使用ZooKeeper实现分布式锁的步骤：

1. 引入ZooKeeper的依赖

首先，在`pom.xml`文件中添加ZooKeeper的依赖：

   <dependency>
       <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
       <artifactId>zookeeper</artifactId>
       <version>3.6.3</version>
   </dependency>

2. 配置ZooKeeper连接信息

在`application.properties`或`application.yml`中配置ZooKeeper的连接信息：

   zookeeper.connectString=127.0.0.1:2181
   zookeeper.sessionTimeout=5000

3. 编写分布式锁工具类

创建一个`ZooKeeperLock`工具类，该类封装了获取锁、释放锁等操作：

   import org.apache.zookeeper.*;
   import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
   import org.springframework.stereotype.Component;
   import java.util.concurrent.CountDownLatch;
   
   @Component
   public class ZooKe