[ZooKeeper.net] 3 ZooKeeper的分佈式鎖

時間 2019-11-11

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基於ZooKeeper的分佈式鎖

源碼分享：http://pan.baidu.com/s/1miQCDKk

ZooKeeper 裏實現分佈式鎖的基本邏輯：html

1.zookeeper中建立一個根節點（Locks），用於後續各個客戶端的鎖操做。node

2.想要獲取鎖的client都在Locks中建立一個自增序的子節點，每一個client獲得一個序號，若是本身的序號是最小的則得到鎖。服務器

3.若是沒有獲得鎖，就監控排在本身前面的序號節點，而且設置默認時間，等待它的釋放。session

4.業務操做後釋放鎖,而後監控本身的節點的client就被喚醒獲得鎖。(例如client A須要釋放鎖，只須要把對應的節點1刪除掉，由於client B已經關注了節點1，那麼當節點1被刪除後，zookeeper就會通知client B：你是序號最小的了，能夠獲取鎖了)架構

釋放鎖的過程相對比較簡單，就是刪除本身建立的那個子節點便可。分佈式

解決方案目錄： ide

Demo1 Demo2爲測試場景 測試

ZooKeepr_Lock爲鎖操做代碼this

下面貼一下代碼看看spa

  1 public class ZooKeeprDistributedLock : IWatcher
  2     {
  3         /// <summary>
  4         /// zk連接字符串
  5         /// </summary>
  6         private String connectString = "127.0.0.1:2181";
  7         private ZooKeeper zk;
  8         private string root = "/locks"; //根        
  9         private string lockName; //競爭資源的標誌        
 10         private string waitNode; //等待前一個鎖        
 11         private string myZnode; //當前鎖               
 12         private AutoResetEvent autoevent;
 13         private TimeSpan sessionTimeout = TimeSpan.FromMilliseconds(50000);
 14         private IList<Exception> exception = new List<Exception>();
 15 
 16         /// <summary>
 17         /// 建立分佈式鎖
 18         /// </summary>
 19         /// <param name="lockName">競爭資源標誌,lockName中不能包含單詞lock</param>
 20         public ZooKeeprDistributedLock(string lockName)
 21         {
 22             this.lockName = lockName;
 23             // 建立一個與服務器的鏈接            
 24             try
 25             {
 26                 zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, this);
 27                 Stopwatch sw = new Stopwatch();
 28                 sw.Start();
 29                 while (true)
 30                 {
 31                     if (zk.State == States.CONNECTING) { break; }
 32                     if (zk.State == States.CONNECTED) { break; }
 33                 }
 34                 sw.Stop();
 35                 TimeSpan ts2 = sw.Elapsed;
 36                 Console.WriteLine("zoo鏈接總共花費{0}ms.", ts2.TotalMilliseconds);
 37 
 38                 var stat = zk.Exists(root, false);
 39                 if (stat == null)
 40                 {
 41                     // 建立根節點                    
 42                     zk.Create(root, new byte[0], Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.Persistent);
 43                 }
 44             }
 45             catch (KeeperException e)
 46             {
 47                 throw e;
 48             }
 49         }
 50 
 51         /// <summary>        
 52         /// zookeeper節點的監視器        
 53         /// </summary>        
 54         public virtual void Process(WatchedEvent @event)
 55 
 56         {
 57             if (this.autoevent != null)
 58             {
 59                 //將事件狀態設置爲終止狀態，容許一個或多個等待線程繼續；若是該操做成功，則返回true；不然，返回false
 60                 this.autoevent.Set();
 61             }
 62         }
 63 
 64         public virtual bool tryLock()
 65         {
 66             try
 67             {
 68                 string splitStr = "_lock_";
 69                 if (lockName.Contains(splitStr))
 70                 {
 71                     //throw new LockException("lockName can not contains \\u000B");                
 72                 }
 73                 //建立臨時子節點                
 74                 myZnode = zk.Create(root + "/" + lockName + splitStr, new byte[0], Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EphemeralSequential);
 75                 Console.WriteLine(myZnode + "    建立完成！ ");
 76                 //取出全部子節點                
 77                 IList<string> subNodes = zk.GetChildren(root, false).ToList<string>();
 78                 //取出全部lockName的鎖                
 79                 IList<string> lockObjNodes = new List<string>();
 80                 foreach (string node in subNodes)
 81                 {
 82                     if (node.StartsWith(lockName))
 83                     {
 84                         lockObjNodes.Add(node);
 85                     }
 86                 }
 87                 Array alockObjNodes = lockObjNodes.ToArray();
 88                 Array.Sort(alockObjNodes);
 89                 Console.WriteLine(myZnode + "==" + lockObjNodes[0]);
 90                 if (myZnode.Equals(root + "/" + lockObjNodes[0]))
 91                 {
 92                     //若是是最小的節點,則表示取得鎖   
 93                     Console.WriteLine(myZnode + "    獲取鎖成功！ ");
 94                     return true;
 95                 }
 96                 //若是不是最小的節點，找到比本身小1的節點               
 97                 string subMyZnode = myZnode.Substring(myZnode.LastIndexOf("/", StringComparison.Ordinal) + 1);
 98                 waitNode = lockObjNodes[Array.BinarySearch(alockObjNodes, subMyZnode) - 1];
 99             }
100             catch (KeeperException e)
101             {
102                 throw e;
103             }
104             return false;
105         }
106 
107 
108         public virtual bool tryLock(TimeSpan time)
109         {
110             try
111             {
112                 if (this.tryLock())
113                 {
114                     return true;
115                 }
116                 return waitForLock(waitNode, time);
117             }
118             catch (KeeperException e)
119             {
120                 throw e;
121             }
122         }
123 
124         /// <summary>
125         /// 等待鎖
126         /// </summary>
127         /// <param name="lower">需等待的鎖節點</param>
128         /// <param name="waitTime">等待時間</param>
129         /// <returns></returns>
130         private bool waitForLock(string lower, TimeSpan waitTime)
131         {
132             var stat = zk.Exists(root + "/" + lower, true);
133             //判斷比本身小一個數的節點是否存在,若是不存在則無需等待鎖,同時註冊監聽            
134             if (stat != null)
135             {
136                 Console.WriteLine("Thread " + System.Threading.Thread.CurrentThread.Name + " waiting for " + root + "/" + lower);
137                 autoevent = new AutoResetEvent(false);
138                 //阻止當前線程，直到當前實例收到信號，使用 TimeSpan 度量時間間隔並指定是否在等待以前退出同步域
139                 bool r = autoevent.WaitOne(waitTime);
140                 autoevent.Dispose();
141                 autoevent = null;
142                 return r;
143             }
144             else return true;
145         }
146 
147         /// <summary>
148         /// 解除鎖
149         /// </summary>
150         public virtual void unlock()
151         {
152             try
153             {
154                 Console.WriteLine("unlock " + myZnode);
155                 zk.Delete(myZnode, -1);
156                 myZnode = null;
157                 zk.Dispose();
158             }
159             catch (KeeperException e)
160             {
161                 throw e;
162             }
163         }
164     }

ZooKeeprDistributedLock

而後先看demo2 : 當前獲取到鎖之後釋放鎖的操做被阻塞而後運行demo1 進行測試

    int count = 1;//庫存 商品編號1079233
    if (count == 1)
    {
        ZooKeeprDistributedLock zklock = new ZooKeeprDistributedLock("Getorder_Pid1079233");
        //建立鎖
        if (zklock.tryLock(TimeSpan.FromMilliseconds(50000)))
        {
            Console.WriteLine("Demo2建立訂單成功！");
        }
        else { Console.WriteLine("Demo2建立訂單失敗了！"); }
        Thread.Sleep(30000);//對操做釋放鎖進行阻塞
        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd HH:mm:ss")); //要進行釋放鎖的操做時間 主要測試當前鎖釋放後 Demo1的節點監控是否喚起
        zklock.unlock();//釋放鎖
        Console.ReadKey();
    }

demo1：demo1會對排在前面的節點進行監控當demo2釋放鎖後 demo1獲取鎖 demo1建立訂單與釋放鎖之間打印了操做時間

能夠跟demo2進行釋放鎖的時間進行對比下

    int count = 1;//庫存 商品編號1079233
    if (count == 1)
    {
        ZooKeeprDistributedLock zklock = new ZooKeeprDistributedLock("Getorder_Pid1079233");
        if (zklock.tryLock(TimeSpan.FromMilliseconds(50000)))
        { 
            Console.WriteLine("Demo1建立訂單成功！");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Demo1建立訂單失敗了！");
        }
        Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd HH:mm:ss"));
        zklock.unlock();
        Console.ReadKey();
    }

這裏是我運行後的結果,只精確到秒，能夠看到demo2釋放鎖後，demo1的AutoResetEvent當即被阻斷了而後demo1也就得到了鎖！

場景二：將demo1的監聽註釋後，demo2未釋放鎖，demo1建立訂單失敗

  //if (zklock.tryLock(TimeSpan.FromMilliseconds(50000)))
                if (zklock.tryLock())

有關此篇一些圖片及內容借鑑了幾位園友的博文，在此感謝！

http://www.cnblogs.com/Evil-Rebe/p/6057067.html

http://www.cnblogs.com/chejiangyi/p/4938400.html

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