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Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

開發(fā) 前端
如果有一個線程加了讀鎖,別的線程是可以隨意同時加讀鎖的,因為只是有線程在讀數(shù)據(jù)而已,此時別的線程也是可以來讀數(shù)據(jù)的!

這篇文章來聊一下讀寫鎖。所謂的讀寫鎖,就是將一個鎖拆分為讀鎖和寫鎖兩個鎖,然后你加鎖的時候,可以加寫鎖,也可以加讀鎖。如下面代碼所示:

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

如果有一個線程加了寫鎖,那么其他線程就不能加寫鎖了,同一時間只能允許一個線程加寫鎖。因為加了寫鎖就意味著有人要寫一個共享數(shù)據(jù),那同時就不能讓其他人來寫這個數(shù)據(jù)了。

同時如果有線程加了寫鎖,其他線程就不能加讀鎖了,因為既然都有人在寫數(shù)據(jù)了,你其他人當然不能來讀數(shù)據(jù)了!

如果有一個線程加了讀鎖,別的線程是可以隨意同時加讀鎖的,因為只是有線程在讀數(shù)據(jù)而已,此時別的線程也是可以來讀數(shù)據(jù)的!

同理,如果一個線程加了讀鎖,此時其他線程是不可以加寫鎖的,因為既然有人在讀數(shù)據(jù),那就不能讓你隨意來寫數(shù)據(jù)了!

好了!這個就是初步介紹一下讀寫鎖的使用方法,相信很多同學應該之前都知道了,因為這個是java開發(fā)中非常基礎的一塊知識。

微服務注冊中心的讀寫鎖優(yōu)化

現(xiàn)在進入主題,我們主要聊一下微服務注冊中心里面的讀寫鎖優(yōu)化。

為什么要聊一下這個問題呢?

因為如果你出去面試,很可能被問到讀寫鎖的問題,此時你可以自然而然的帶出來,你之前了解過Spring Cloud微服務技術架構,同時對里面的微服務注冊中心的注冊表讀寫鎖優(yōu)化有一些自己的感悟和看法。

這樣的話,相比于你簡單的給面試官聊聊讀寫鎖的基本概念和使用方法,要增色不少!

首先,大家需要了解一點微服務的整體架構知識,可以參考之前寫過的一篇文章拜托,面試請不要再問我Spring Cloud底層原理!。

同時還需要了解一下Spring Cloud Eureka(即微服務注冊中心)的核心原理。這個可以參考之前寫過的一篇文章【雙11狂歡的背后】微服務注冊中心是如何承載大型系統(tǒng)千萬級訪問的。

好,了解了這些前置知識之后,我們正式開始。

先來看看下面的圖,現(xiàn)在我們知道一個微服務注冊中心(可以是Eureka或者Consul或者你自己寫的一個微服務注冊中心),他肯定會在內存中有一個服務注冊表的概念。

這個服務注冊表中就是存放了各個微服務注冊時發(fā)送過來的自己的地址信息,里面保存了每個服務有多少個服務實例,每個服務實例部署在哪臺機器上監(jiān)聽哪個端口號,主要是這樣的一些信息。

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

OK,那現(xiàn)在問題來了,這個服務注冊表的數(shù)據(jù),其實是有人讀也有人寫的。

舉個例子,比如有的服務啟動的時候會來注冊,此時就會修改服務注冊表的數(shù)據(jù),這個就是寫的過程。

接著,別的服務也會來讀這個服務注冊表的數(shù)據(jù),因為每個服務都需要感知到其他服務在哪些機器上部署。

所以,這個內存里的服務注冊表數(shù)據(jù),天然就是有讀寫并發(fā)問題的!可能會有多個線程來寫,也可能會有多個線程來讀!

如果你對同一份內存中的注冊表數(shù)據(jù)不加任何保護措施,那么可能會有多線程并發(fā)修改共享數(shù)據(jù)的問題,可能導致數(shù)據(jù)錯亂,對吧?

上述過程,大家看看下面的圖,就明白了。

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

此時,如果對服務注冊表的服務注冊和讀取服務注冊表的方法,都加一個synchronized關鍵字,是不是就可以了呢?

或許你會想,加上synchronized,直接讓所有線程對服務注冊表的讀寫操作,全部串行化。那不就可以保證內存中的服務注冊表數(shù)據(jù)安全了嗎?

下面是一段偽代碼,大家來感受一下:

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

在上面的代碼中直接給寫(服務注冊)和讀(讀取服務注冊表)兩個方法,都暴力的加上了synchronized關鍵字,確實是可以保證服務注冊表的數(shù)據(jù)不錯亂,但是這樣肯定是不太合適的。

因為這么搞的話,相當于是所有的線程讀寫服務注冊表數(shù)據(jù),全部串行化了。

大家思考一下,我們想要的效果是什么?其實不就是在有人往服務注冊表里寫數(shù)據(jù)的時候,就不讓其他人寫了,同時也不讓其他人讀!

然后,有人在讀服務注冊表的數(shù)據(jù)的時候,其他人都可以隨便同時讀,但是此時不允許別人寫服務注冊表數(shù)據(jù)了!

對吧,我們想要的,其實不就是這個效果嗎?

想清楚了這點,我們就不應該暴力的加一個synchronized,讓所有讀寫線程全部串行化,那樣會導致并發(fā)性非常的低。

大家看看下面的圖,我們想要的第一個效果:一旦有人在寫服務注冊表數(shù)據(jù),我們加個寫鎖,此時別人不能寫,也不能讀。

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

那么如果有人在讀數(shù)據(jù)呢?此時就可以讓別人都可以讀,但是不允許任何人寫。大家看下面的圖。

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

關鍵點來了,這樣做有什么好處呢?其實大部分時候都是讀操作,所以使用讀鎖可以讓大量的線程同時來讀數(shù)據(jù),不需要阻塞不需要排隊,保證高并發(fā)讀的性能是比較高的。

然后少量的時候是有服務上線要注冊數(shù)據(jù),寫數(shù)據(jù)的場景是比較少的,此時寫數(shù)據(jù)的時候,只能一個一個的加寫鎖然后寫數(shù)據(jù),同時寫數(shù)據(jù)的時候就不允許別人來讀數(shù)據(jù)了。

所以讀寫鎖是非常適合這種讀多寫少的場景的。

另外,我們能不能盡量在寫數(shù)據(jù)的期間還保證可以繼續(xù)讀數(shù)據(jù)呢?大量加讀鎖的時候,會阻塞人家寫數(shù)據(jù)加寫鎖過長時間,這種情況能否避免呢?

可以的,采用多級緩存的機制,里面分析了Spring Cloud Eureka微服務注冊中心里的多級緩存機制。

最后看下上面那段偽代碼如果用讀寫鎖來優(yōu)化是怎么樣的?

Eureka中讀寫鎖的奇思妙想,太頂了

責任編輯:武曉燕 來源: 今日頭條
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