DynamoDB 잠금 클라이언트를 사용한 분산 잠금

기존 잠금-획득-릴리스 의미 체계가 필요한 애플리케이션의 경우 DynamoDB 잠금 클라이언트는 DynamoDB 테이블을 잠금 저장소로 사용하여 분산 잠금을 구현하는 오픈 소스 라이브러리입니다. 이 접근 방식은 여러 애플리케이션 인스턴스에서 외부 리소스(예: S3 객체 또는 공유 구성)에 대한 액세스를 조정해야 할 때 유용합니다.

잠금 클라이언트는 오픈 소스 Java 라이브러리로 사용할 수 있습니다.

작동 방식

잠금 클라이언트는 전용 DynamoDB 테이블을 사용하여 잠금을 추적합니다. 각 잠금은 다음과 같은 키 속성을 가진 항목으로 표시됩니다.

잠금 클라이언트는 조건부 쓰기를 사용하여 한 번에 하나의 프로세스만 잠금을 획득할 수 있도록 합니다. 잠금이 이미 보류된 경우 호출자는 대기했다가 다시 시도하거나 즉시 실패하도록 선택할 수 있습니다.

잠금 클라이언트를 사용해야 하는 경우

잠금 클라이언트는 다음과 같은 경우에 적합합니다.

일반적인 예로는 분산 워크플로 오케스트레이션, 여러 인스턴스에서 CRON 작업 조정, 공유 외부 리소스에 대한 액세스 관리 등이 있습니다.

단점

구현

다음 예제에서는 DynamoDB 잠금 클라이언트를 사용하여 잠금을 획득하고 해제하는 방법을 보여줍니다.

import java.io.IOException;
import java.util.Optional;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import software.amazon.awssdk.services.dynamodb.DynamoDbClient;

final DynamoDbClient dynamoDB = DynamoDbClient.builder()
    .region(Region.US_WEST_2)
    .build();

final AmazonDynamoDBLockClient lockClient = new AmazonDynamoDBLockClient(
    AmazonDynamoDBLockClientOptions.builder(dynamoDB, "Locks")
        .withTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
        .withLeaseDuration(10L)
        .withHeartbeatPeriod(3L)
        .withCreateHeartbeatBackgroundThread(true)
        .build());

// Try to acquire a lock on a resource
final Optional<LockItem> lock =
    lockClient.tryAcquireLock(AcquireLockOptions.builder("my-shared-resource").build());

if (lock.isPresent()) {
    try {
        // Perform operations that require exclusive access
        processSharedResource();
    } finally {
        // Always release the lock when done
        lockClient.releaseLock(lock.get());
    }
} else {
    System.out.println("Failed to acquire lock.");
}

lockClient.close();

조건부 쓰기를 직접 사용하여 잠금 클라이언트 라이브러리 없이 간단한 잠금 메커니즘을 구현할 수도 있습니다. 다음 예제에서는 UpdateItem을 조건 표현식과 함께 사용하여 잠금을 획득하고 DeleteItem으로 해제합니다.

from datetime import datetime, timedelta
from boto3.dynamodb.conditions import Attr

def acquire_lock(table, resource_name, owner_id, ttl_seconds):
    """Attempt to acquire a lock. Returns True if successful."""
    expiry = (datetime.now() + timedelta(seconds=ttl_seconds)).isoformat()
    now = datetime.now().isoformat()
    try:
        table.update_item(
            Key={'LockID': resource_name},
            UpdateExpression='SET #owner = :owner, #expiry = :expiry',
            ConditionExpression=Attr('LockID').not_exists() | Attr('ExpiresAt').lt(now),
            ExpressionAttributeNames={'#owner': 'OwnerID', '#expiry': 'ExpiresAt'},
            ExpressionAttributeValues={':owner': owner_id, ':expiry': expiry}
        )
        return True
    except table.meta.client.exceptions.ConditionalCheckFailedException:
        return False

def release_lock(table, resource_name, owner_id):
    """Release a lock. Only succeeds if the caller is the lock owner."""
    try:
        table.delete_item(
            Key={'LockID': resource_name},
            ConditionExpression=Attr('OwnerID').eq(owner_id)
        )
        return True
    except table.meta.client.exceptions.ConditionalCheckFailedException:
        return False

이 접근 방식은 조건 표현식을 사용하여 잠금이 존재하지 않거나 만료된 경우에만 잠금을 획득할 수 있고, 잠금을 획득한 프로세스에서만 잠금을 해제할 수 있도록 합니다. 잠금 테이블에서 TTL(Time to Live)을 활성화하여 만료된 잠금 항목을 자동으로 정리하는 것이 좋습니다.