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Java ZooKeeper分布式鎖實現(xiàn)圖解

更新時間：2022年03月01日 14:37:41 作者：GuochaoHN

ZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，是Google的Chubby一個開源的實現(xiàn)，是Hadoop和Hbase的重要組件。它是一個為分布式應(yīng)用提供一致性服務(wù)的軟件，提供的功能包括：配置維護(hù)、域名服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等

什么是分布式鎖

1、在我們進(jìn)行單機(jī)應(yīng)用開發(fā)，涉及并發(fā)同步的時候，我們往往采用synchronized或者Lock的方式來解決多線程間的代碼同步問題，這時多線程的運行都是在同一個JVM之下，沒有任何問題。

2、但當(dāng)我們的應(yīng)用是分布式集群工作的情況下，屬于多JVM下的工作環(huán)境（多臺機(jī)器），跨JVM之間已經(jīng)無法通過多線程的鎖解決同步問題。那么就需要一種更加高級的鎖機(jī)制，來處理種跨機(jī)器的進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)同步問題——這就是分布式鎖。（多節(jié)點從分布式組件中獲取鎖）

例如以下實例：

各種搶票軟件客戶端通過zookeeper獲取鎖，最終只有一個客戶端可以獲得鎖并且先與12306服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，最終和12306數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通行。通信完畢之后釋放鎖，其他客戶端獲取鎖之后執(zhí)行同樣的操作。（顯然前提是這幾個客戶端都通過負(fù)載均衡后均與節(jié)點集群中同一個服務(wù)器進(jìn)行通信）

3、其他分布式鎖

zookeeper分布式鎖原理

核心思想：當(dāng)客戶端要獲取鎖，則創(chuàng)建節(jié)點，使用完鎖，則刪除該節(jié)點。

1、客戶端獲取鎖時，在lock節(jié)點下創(chuàng)建臨時順序節(jié)點。

2、然后獲取lock下面的所有子節(jié)點，客戶端獲取到所有的子節(jié)點之后，如果發(fā)現(xiàn)自己創(chuàng)建的子節(jié)點序號最小，那么就認(rèn)為該客戶端獲取到了鎖。使用完鎖后，將該節(jié)點刪除。

注意：

創(chuàng)建臨時節(jié)點的原因：

如果某個已經(jīng)獲取鎖了的節(jié)點發(fā)生宕機(jī)，如果是持久化節(jié)點，那么鎖就無法釋放。如果是臨時節(jié)點，在發(fā)生宕機(jī)后，連接斷開會自動釋放鎖。

創(chuàng)建順序節(jié)點的原因：

將節(jié)點按順序編號，客戶端通過節(jié)點編號判斷自己是否是序號最小的節(jié)點，并且獲得鎖。

3、如果發(fā)現(xiàn)自己創(chuàng)建的節(jié)點并非lock所有子節(jié)點中最小的，說明自己還沒有獲取到鎖，此時客戶端需要找到比自己小的那個節(jié)點，同時對其注冊事件監(jiān)聽器，監(jiān)聽刪除事件。

4、如果發(fā)現(xiàn)比自己小的那個節(jié)點被刪除，則客戶端的 Watcher會收到相應(yīng)通知，此時再次判斷自己創(chuàng)建的節(jié)點是否是lock子節(jié)點中序號最小的，如果是則獲取到了鎖，如果不是則重復(fù)以上步驟繼續(xù)獲取到比自己小的一個節(jié)點并注冊監(jiān)聽。