用MySQL实现分布式锁，你听过吗？

　　概述
　　以前参加过一个库存系统，由于其业务复杂性，搞了很多个应用来支撑。这样的话一份库存数据就有可能同时有多个应用来修改库存数据。
　　比如说，有定时任务域xx。cron，和SystemA域和SystemB域这几个JAVA应用，可能同时修改同一份库存数据。如果不做协调的话，就会有脏数据出现。
　　对于跨JAVA进程的线程协调，可以借助外部环境，例如DB或者Redis。下文介绍一下如何使用DB来实现分布式锁。设计
　　本文设计的分布式锁的交互方式如下：根据业务字段生成transactionid，并线程安全的创建锁资源根据transactionid申请锁释放锁动态创建锁资源
　　在使用synchronized关键字的时候，必须指定一个锁对象。synchronized（obj）｛｝
　　进程内的线程可以基于obj来实现同步。obj在这里可以理解为一个锁对象。如果线程要进入synchronized代码块里，必须先持有obj对象上的锁。这种锁是JAVA里面的内置锁，创建的过程是线程安全的。那么借助DB，如何保证创建锁的过程是线程安全的呢？
　　可以利用DB中的UNIQUEKEY特性，一旦出现了重复的key，由于UNIQUEKEY的唯一性，会抛出异常的。在JAVA里面，是SQLIntegrityConstraintViolationException异常。createtabledistributedlock（idBIGINTUNSIGNEDPRIMARYKEYAUTOINCREMENTCOMMENT自增主键，transactionidvarchar（128）NOTNULLDEFAULTCOMMENT事务id，lastupdatetimeTIMESTAMPDEFAULTCURRENTTIMESTAMPONUPDATECURRENTTIMESTAMPNOTNULLCOMMENT最后更新时间，createtimeTIMESTAMPDEFAULT0000000000：00：00NOTNULLCOMMENT创建时间，UNIQUEKEYidxtransactionid（transactionid））
　　transactionid是事务Id，比如说，可以用
　　仓库条码销售模式
　　来组装一个transactionid，表示某仓库某销售模式下的某个条码资源。不同条码，当然就有不同的transactionid。如果有两个应用，拿着相同的transactionid来创建锁资源的时候，只能有一个应用创建成功。
　　一条distributedlock记录插入成功了，就表示一份锁资源创建成功了。DB连接池列表设计
　　在写操作频繁的业务系统中，通常会进行分库，以降低单数据库写入的压力，并提高写操作的吞吐量。如果使用了分库，那么业务数据自然也都分配到各个数据库上了。
　　在这种水平切分的多数据库上使用DB分布式锁，可以自定义一个DataSouce列表。并暴露一个getConnection（StringtransactionId）方法，按照transactionId找到对应的Connection。
　　实现代码如下：packagedlock；importcom。alibaba。druid。pool。DruidDataSource；importorg。springframework。stereotype。Component；importjavax。annotation。PostConstruct；importjava。io。FileInputStream；importjava。io。IOException；importjava。sql。Connection；importjava。util。ArrayList；importjava。util。List；importjava。util。Properties；ComponentpublicclassDataSourcePool｛privateListDruidDataSourcedlockDataSourcesnewArrayList（）；PostConstructprivatevoidinitDataSourceList（）throwsIOException｛PropertiespropertiesnewProperties（）；FileInputStreamfisnewFileInputStream（db。properties）；properties。load（fis）；IntegerlockNumInteger。valueOf（properties。getProperty（DLOCKNUM））；for（inti0；ilockNum；i）｛Stringuserproperties。getProperty（DLOCKUSERi）；Stringpasswordproperties。getProperty（DLOCKPASSi）；IntegerinitSizeInteger。valueOf（properties。getProperty（DLOCKINITSIZEi））；IntegermaxSizeInteger。valueOf（properties。getProperty（DLOCKMAXSIZEi））；Stringurlproperties。getProperty（DLOCKURLi）；DruidDataSourcedataSourcecreateDataSource（user，password，initSize，maxSize，url）；dlockDataSources。add（dataSource）；｝｝privateDruidDataSourcecreateDataSource（Stringuser，Stringpassword，IntegerinitSize，IntegermaxSize，Stringurl）｛DruidDataSourcedataSourcenewDruidDataSource（）；dataSource。setDriverClassName（com。mysql。jdbc。Driver）；dataSource。setUsername（user）；dataSource。setPassword（password）；dataSource。setUrl（url）；dataSource。setInitialSize（initSize）；dataSource。setMaxActive（maxSize）；returndataSource；｝publicConnectiongetConnection（StringtransactionId）throwsException｛if（dlockDataSources。size（）0）｛returnnull；｝if（transactionIdnull。equals（transactionId））｛thrownewRuntimeException（transactionId是必须的）；｝inthascodetransactionId。hashCode（）；if（hascode0）｛hascodehascode；｝returndlockDataSources。get（hascodedlockDataSources。size（））。getConnection（）；｝｝
　　首先编写一个initDataSourceList方法，并利用Spring的PostConstruct注解初始化一个DataSource列表。相关的DB配置从db。properties读取。DLOCKNUM2DLOCKUSER0user1DLOCKPASS0pass1DLOCKINITSIZE02DLOCKMAXSIZE010DLOCKURL0jdbc：mysql：localhost：3306test1DLOCKUSER1user1DLOCKPASS1pass1DLOCKINITSIZE12DLOCKMAXSIZE110DLOCKURL1jdbc：mysql：localhost：3306test2
　　DataSource使用阿里的DruidDataSource。
　　接着最重要的一个实现getConnection（StringtransactionId）方法。实现原理很简单，获取transactionId的hashcode，并对DataSource的长度取模即可。
　　连接池列表设计好后，就可以实现往distributedlock表插入数据了。packagedlock；importorg。springframework。beans。factory。annotation。Autowired；importorg。springframework。stereotype。Component；importjava。sql。；ComponentpublicclassDistributedLock｛AutowiredprivateDataSourcePooldataSourcePool；根据transactionId创建锁资源publicStringcreateLock（StringtransactionId）throwsException｛if（transactionIdnull）｛thrownewRuntimeException（transactionId是必须的）；｝Connectionconnectionnull；Statementstatementnull；try｛connectiondataSourcePool。getConnection（transactionId）；connection。setAutoCommit（false）；statementconnection。createStatement（）；statement。executeUpdate（INSERTINTOdistributedlock（transactionid）VALUES（transactionId））；connection。commit（）；returntransactionId；｝catch（SQLIntegrityConstraintViolationExceptionicv）｛说明已经生成过了。if（connection！null）｛connection。rollback（）；｝returntransactionId；｝catch（Exceptione）｛if（connection！null）｛connection。rollback（）；｝throwe；｝finally｛if（statement！null）｛statement。close（）；｝if（connection！null）｛connection。close（）；｝｝｝｝根据transactionId锁住线程
　　接下来利用DB的selectforupdate特性来锁住线程。当多个线程根据相同的transactionId并发同时操作selectforupdate的时候，只有一个线程能成功，其他线程都block住，直到selectforupdate成功的线程使用commit操作后，block住的所有线程的其中一个线程才能开始干活。
　　我们在上面的DistributedLock类中创建一个lock方法。publicbooleanlock（StringtransactionId）throwsException｛Connectionconnectionnull；PreparedStatementpreparedStatementnull；ResultSetresultSetnull；try｛connectiondataSourcePool。getConnection（transactionId）；preparedStatementconnection。prepareStatement（SELECTFROMdistributedlockWHEREtransactionid？FORUPDATE）；preparedStatement。setString（1，transactionId）；resultSetpreparedStatement。executeQuery（）；if（！resultSet。next（））｛connection。rollback（）；returnfalse；｝returntrue；｝catch（Exceptione）｛if（connection！null）｛connection。rollback（）；｝throwe；｝finally｛if（preparedStatement！null）｛preparedStatement。close（）；｝if（resultSet！null）｛resultSet。close（）；｝if（connection！null）｛connection。close（）；｝｝｝实现解锁操作
　　当线程执行完任务后，必须手动的执行解锁操作，之前被锁住的线程才能继续干活。在我们上面的实现中，其实就是获取到当时selectforupdate成功的线程对应的Connection，并实行commit操作即可。
　　那么如何获取到呢？我们可以利用ThreadLocal。首先在DistributedLock类中定义privateThreadLocalConnectionthreadLocalConnnewThreadLocal（）；
　　每次调用lock方法的时候，把Connection放置到ThreadLocal里面。我们修改lock方法。publicbooleanlock（StringtransactionId）throwsException｛Connectionconnectionnull；PreparedStatementpreparedStatementnull；ResultSetresultSetnull；try｛connectiondataSourcePool。getConnection（transactionId）；threadLocalConn。set（connection）；preparedStatementconnection。prepareStatement（SELECTFROMdistributedlockWHEREtransactionid？FORUPDATE）；preparedStatement。setString（1，transactionId）；resultSetpreparedStatement。executeQuery（）；if（！resultSet。next（））｛connection。rollback（）；threadLocalConn。remove（）；returnfalse；｝returntrue；｝catch（Exceptione）｛if（connection！null）｛connection。rollback（）；threadLocalConn。remove（）；｝throwe；｝finally｛if（preparedStatement！null）｛preparedStatement。close（）；｝if（resultSet！null）｛resultSet。close（）；｝if（connection！null）｛connection。close（）；｝｝｝
　　这样子，当获取到Connection后，将其设置到ThreadLocal中，如果lock方法出现异常，则将其从ThreadLocal中移除掉。
　　有了这几步后，我们可以来实现解锁操作了。我们在DistributedLock添加一个unlock方法。publicvoidunlock（）throwsException｛Connectionconnectionnull；try｛connectionthreadLocalConn。get（）；if（！connection。isClosed（））｛connection。commit（）；connection。close（）；threadLocalConn。remove（）；｝｝catch（Exceptione）｛if（connection！null）｛connection。rollback（）；connection。close（）；｝threadLocalConn。remove（）；throwe；｝｝缺点
　　毕竟是利用DB来实现分布式锁，对DB还是造成一定的压力。当时考虑使用DB做分布式的一个重要原因是，我们的应用是后端应用，平时流量不大的，反而关键的是要保证库存数据的正确性。对于像前端库存系统，比如添加购物车占用库存等操作，最好别使用DB来实现分布式锁了。进一步思考
　　如果想锁住多份数据该怎么实现？比如说，某个库存操作，既要修改物理库存，又要修改虚拟库存，想锁住物理库存的同时，又锁住虚拟库存。其实也不是很难，参考lock方法，写一个multiLock方法，提供多个transactionId的入参，for循环处理就可以了。这个后续有时间再补上。