Verrous distribués dans la technologie de mise en cache Java

La technologie de mise en cache Java est devenue un élément indispensable de l'architecture informatique moderne, et les verrous distribués sont un moyen technique indispensable lors du traitement des données mises en cache. Cet article présentera les verrous distribués dans la technologie de cache Java, y compris ses principes, ses applications et quelques précautions d'utilisation.

1. Principe des verrous distribués
Avant de discuter des verrous distribués, nous devons comprendre certains types de verrous courants, tels que les verrous pessimistes et les verrous optimistes. Le verrouillage pessimiste verrouille la ressource avant d'exécuter l'opération pour empêcher d'autres processus d'acquérir la ressource, puis libère le verrou une fois l'opération terminée ; le verrouillage optimiste ne verrouille pas la ressource avant d'exécuter l'opération, mais compare le numéro de version une fois l'opération terminée ; terminé. Portez des jugements par d’autres moyens pour éviter les problèmes causés par des opérations concurrentes.

Dans un environnement distribué, les verrous autonomes traditionnels ne peuvent plus répondre aux besoins en matière de verrouillage, c'est pourquoi des verrous distribués apparaissent. Le principe du verrouillage distribué consiste à utiliser la mémoire partagée pour stocker les informations de verrouillage dans la mémoire partagée et à réaliser un contrôle de verrouillage grâce à la communication et à la coordination entre plusieurs processus. Les verrous distribués doivent répondre aux caractéristiques suivantes :

• Réentrance : le même thread peut acquérir le même verrou à plusieurs reprises.
• Les blocages peuvent être évités : si un thread détient un verrou mais ne le libère pas pour une raison quelconque, d'autres threads peuvent éviter un blocage en réservant le verrou, etc.
• Mutuellement exclusif : un seul fil peut occuper la serrure à tout moment.

2. Application des verrous distribués
Les verrous distribués sont largement utilisés dans la mise en cache des données dans les environnements distribués, tels que les pages Web dynamiques, les objets de connexion à des bases de données, les caches locaux, etc. Parmi eux, il est particulièrement largement utilisé dans les applications Web et les pools de connexions aux bases de données. Dans certains scénarios, nous devons nous assurer que les données dans le cache doivent être les plus récentes, ce qui nécessite l'utilisation de verrous distribués pour compléter le contrôle d'accès aux données mises en cache.

Par exemple, nous avons besoin d'un compteur d'activité unique au monde. Afin de garantir que le compteur ne se répète pas, nous devons utiliser des verrous distribués pour contrôler l'accès au compteur. En Java, les implémentations courantes de verrous distribués sont :

• Verrou distribué basé sur Redis : créez une implémentation de verrou distribué à l'aide de la commande SETNX de Redis.
• Verrouillage distribué basé sur Zookeeper : implémenté en utilisant le mécanisme de surveillance des nœuds de Zookeeper.

3. Précautions d'utilisation des verrous distribués
Lors de l'utilisation de verrous distribués, vous devez faire attention aux points suivants :

• La granularité du verrou doit être aussi petite que possible pour éviter que le verrou ne bloque d'autres opérations.
• Le temps de verrouillage doit être aussi court que possible. Si le verrouillage est maintenu pendant une longue période, cela peut entraîner des problèmes de réseau ou un blocage.
• Évitez les opérations répétées d'acquisition de verrous et évitez les boucles sans fin.
• Libérez manuellement le verrou pour garantir que les ressources sont libérées et que les verrous sont supprimés.

4. Résumé
Les verrous distribués sont une partie importante de la technologie de mise en cache Java. En utilisant des verrous distribués pour contrôler l'accès aux données mises en cache, des problèmes tels que la duplication ou l'incohérence des données peuvent être évités. L'utilisation correcte des verrous distribués et le respect des précautions pertinentes peuvent améliorer les performances et la fiabilité des systèmes distribués.

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