Java 2023年接地气的中高级面试题一（附答案）

偏执的太偏执、 2023-09-25 18:56 165阅读 0赞

直入主题：

**Q1：为什么要用分布式锁？**

在分布式系统中，多个进程或线程可能会同时访问共享资源，这可能会导致数据不一致、并发性问题、性能下降等问题。为了解决这些问题，我们通常会使用分布式锁来协调多个进程或线程对共享资源的访问。

分布式锁是一种协调机制，它通过在共享资源上设置锁来防止多个进程或线程同时访问它。分布式锁的主要作用如下：

1.  保证数据的一致性：通过分布式锁来控制对共享资源的访问，可以避免多个进程或线程同时修改同一份数据而导致的数据不一致问题。
2.  提高并发性：通过使用分布式锁，可以保证每个进程或线程在访问共享资源时都是排他的，从而避免了并发访问的问题，提高了系统的并发性。
3.  避免死锁：分布式锁通常会设置超时时间，当一个进程或线程获取到锁后在一定时间内未能完成操作，锁会自动释放，避免了死锁的问题。

总之，使用分布式锁可以帮助我们在分布式系统中实现数据的一致性、提高系统的并发性和稳定性，从而保证系统的可靠性和高可用性。

**Q2：分布式锁用的redis的哪种结构？**

Redis提供了多种实现分布式锁的方式，常见的有以下两种：

1.  基于SETNX命令的实现方式：该方式利用Redis的SETNX命令实现分布式锁，具体实现流程如下：
    
     *  在Redis中创建一个键值对，键为锁的名称，值为任意字符串；
     *  当某个进程需要获取锁时，它通过SETNX命令尝试在Redis中创建该锁对应的键值对，如果创建成功（即返回1），则该进程获取到锁，如果创建失败（即返回0），则该进程获取锁失败；
     *  当某个进程需要释放锁时，它通过DEL命令删除该锁对应的键值对。
2.  基于Redlock算法的实现方式：该方式是一种分布式锁的算法，由Redis官方提出，基于多个Redis实例之间的协调实现分布式锁，具体实现流程如下：
    
     *  在多个Redis实例上创建相同的锁，即相同的锁名称和锁值；
     *  当某个进程需要获取锁时，它依次在多个Redis实例上获取锁，每个Redis实例的获取锁过程与上述基于SETNX命令的方式类似；
     *  当某个进程需要释放锁时，它依次在多个Redis实例上释放锁，每个Redis实例的释放锁过程与上述基于SETNX命令的方式类似；
     *  Redlock算法规定，只有当大多数（超过半数）的Redis实例上的锁都被某个进程获取时，该进程才算获取到了锁。

以上两种方式都是基于Redis的数据结构实现的分布式锁，具体实现方式有所不同，但都可以有效地解决分布式系统中的并发问题。

**Q3：为什么字符串结构不能用来做分布式？**

Redis中的字符串结构可以用来存储数据，但不能用来实现分布式锁。这是因为，在分布式系统中，多个进程或线程可能同时访问共享资源，为了保证数据的一致性和正确性，需要实现对共享资源的互斥访问。而字符串结构并不支持互斥访问，也就无法保证共享资源的正确性和一致性。

另外，即使是对于单机环境，使用字符串结构来实现锁也是不可行的。因为在Redis中，字符串是原子操作的，即每次操作都是原子性的，但在分布式系统中，多个进程或线程之间的操作是不可预测的，可能会导致竞态条件（race condition）和锁失效的问题。

因此，在分布式系统中实现锁需要使用Redis提供的其他数据结构，如上文提到的基于SETNX命令的实现方式和基于Redlock算法的实现方式。这些数据结构支持互斥访问和分布式协作，可以实现分布式系统中的锁功能，从而保证数据的正确性和一致性。

**Q4：分布式锁可能会失效的场景是什么？**

在分布式系统中，分布式锁是用来协调多个进程或线程之间对共享资源的访问的，以保证数据的正确性和一致性。但由于分布式系统的复杂性，分布式锁可能会出现一些失效的场景，如下：

1.  网络延迟或丢包：由于网络不可靠，分布式系统中的消息可能会出现延迟或丢失的情况，如果分布式锁的实现依赖于网络通信，这些问题就可能导致锁失效。
2.  节点故障：在分布式系统中，节点故障是常见的情况，如果锁实现依赖于某个节点或实例，当该节点或实例故障时，锁也可能会失效。
3.  时钟不同步：分布式系统中的时钟可能不同步，导致各个节点之间无法达成一致，如果锁实现依赖于时间戳或过期时间等机制，就可能导致锁失效。
4.  重入问题：如果一个线程已经获得了分布式锁，并且在持有锁的情况下再次尝试获