ZooKeeper 分佈式共享鎖的實現

時間  2019-11-11
標籤 zookeeper 分佈式 共享 實現 欄目 Zookeeper 简体版
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原創播客，如需轉載請註明出處。原文地址：http://www.cnblogs.com/crawl/p/8352919.html html

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------java

筆記中提供了大量的代碼示例，須要說明的是，大部分代碼示例都是本人所敲代碼並進行測試，不足之處，請你們指正~git

本博客中全部言論僅表明博主本人觀點，如有疑惑或者須要本系列分享中的資料工具，敬請聯繫 qingqing_crawl@163.comgithub

GitHub：https://github.com/QingqingQiapache

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------服務器

前言：ZooKeeper 是提供少許數據存儲和管理的分佈式協調服務。適合存儲狀態管理信息，能夠進行數據的讀寫，同步，提供對數據節點的監聽功能。利用 ZooKeeper 能夠實現不少功能，好比：Hadoop2.0,使用 Zookeeper 的事件處理確保整個集羣只有一個活躍的 NameNode,存儲配置信息等；能夠利用 ZooKeeper 感知集羣中哪臺主機宕機或者下線等等。今天介紹另外一個經常使用的功能，利用 Zookeeper 實現分佈式共享鎖。session

1、簡要介紹

利用 Zookeeper 實現分佈式共享鎖，能夠作到一次只有指定個數的客戶端訪問服務器的某些資源。分佈式

2、實現步驟

利用 Zookeeper 實現分佈式共享鎖的步驟大體能夠分爲如下幾步：ide

1. 客戶端上線即向 Zookeeper 註冊，建立一把鎖工具

2. 判斷是否只有一個客戶端工做，若只有一個客戶端工做，此客戶端能夠處理業務

3. 獲取父節點下注冊的全部鎖，經過判斷本身是不是號碼最小的那一把鎖，如果則能夠處理業務，不然等待

值的注意的是，在某一客戶端獲取到鎖處理完業務後，必須釋放鎖

3、實現代碼

1. 新建一個 DistributedLock 類

private ZooKeeper zkClient = null;
    
    //鏈接字符串
    private static final String connectString = "zookeeper01:2181,zookeeper02:2181,zookeeper03:2181";
    
    //超時時間
    private static final int sessionTimeout = 2000;
    
    //父節點
    private static final String parentNode = "/locks";
    
    //記錄本身建立子節點的路徑
    private volatile String thisPath;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.獲取 ZooKeeper 的客戶端鏈接
        DistributedLock distLock = new DistributedLock();
        distLock.getZKClient();
        
        //2.註冊一把鎖
        distLock.regiestLock();
        
        //3.監聽父節點，判斷是否只有本身在線
        distLock.watchParent();
 }

2. main 方法中定義了三個方法

1）getZKClient():用來獲取 Zookeeper 客戶端的鏈接

其中 process 方法是當監聽節點發生變化時調用，其中獲取定義的父節點的全部子節點，而後判斷當前節點是不是最小節點，如果則進行業務邏輯處理階段，並從新註冊一把新的鎖

//獲取 zk 客戶端
    public void getZKClient() throws Exception {
        zkClient = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                //判斷事件類型，只處理子節點變化事件
                if(event.getType() == EventType.NodeChildrenChanged && event.getPath().equals(parentNode)) {
                    try {
                        List<String> childrens = zkClient.getChildren(parentNode, true);
                        //判斷本身是不是最小的
                        String thisNode = thisPath.substring((parentNode + "/").length());
                        Collections.sort(childrens);
                        if(childrens.indexOf(thisNode) == 0){
                            //處理業務邏輯
                            dosomething();
                            //從新註冊一把新的鎖
                            thisPath = zkClient.create(parentNode + "/lock", null, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
}

2）main 中的第二個方法是 rediestLock()

調用 Zookeeper 客戶端的 create() 方法，創建一個新的節點

//註冊一把鎖
    public void regiestLock() throws Exception {
        thisPath = zkClient.create(parentNode + "/lock", null, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
    }

3）第三個是 watchParent() 方法

在此方法中判斷是否只有一個節點在線，若只有本身一個節點，則調用業務處理的方法

//監聽父節點，判斷是否只有本身在線
    public void watchParent() throws Exception {
        List<String> childrens = zkClient.getChildren(parentNode, true);
        if (childrens != null && childrens.size() == 1) {
            //只有本身在線，處理業務邏輯(處理完業務邏輯，必須刪釋放鎖)
            dosomething();
        } else {
            //不是隻有本身在線，說明別人已經獲取到鎖，等待
            Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
        }
    }

4）最後一個是自定義的業務邏輯方法

須要注意的是，當處理完業務邏輯後，必須釋放鎖

//業務邏輯方法，注意：須要在最後釋放鎖
    public void dosomething() throws Exception {
        System.out.println("或獲得鎖:" + thisPath);
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("釋放鎖:" + thisPath);
            zkClient.delete(thisPath, -1);
        }
    }

3. 最後貼一下所有代碼

package com.software.bigdata.zkdistlock;

import java.util.Collections;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.EventType;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

/**
 * @Description: 分佈式共享鎖
 * 
 * @author Crawl
 * @date 2018年1月25日 下午5:02:42
 */
public class DistributedLock {
    
    private ZooKeeper zkClient = null;
    
    //鏈接字符串
    private static final String connectString = "zookeeper01:2181,zookeeper02:2181,zookeeper03:2181";
    
    //超時時間
    private static final int sessionTimeout = 2000;
    
    //父節點
    private static final String parentNode = "/locks";
    
    //記錄本身建立子節點的路徑
    private volatile String thisPath;
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.獲取 ZooKeeper 的客戶端鏈接
        DistributedLock distLock = new DistributedLock();
        distLock.getZKClient();
        
        //2.註冊一把鎖
        distLock.regiestLock();
        
        //3.監聽父節點，判斷是否只有本身在線
        distLock.watchParent();
    }
    
    //業務邏輯方法，注意：須要在最後釋放鎖
    public void dosomething() throws Exception {
        System.out.println("或獲得鎖:" + thisPath);
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("釋放鎖:" + thisPath);
            zkClient.delete(thisPath, -1);
        }
    }
    
    //監聽父節點，判斷是否只有本身在線
    public void watchParent() throws Exception {
        List<String> childrens = zkClient.getChildren(parentNode, true);
        if (childrens != null && childrens.size() == 1) {
            //只有本身在線，處理業務邏輯(處理完業務邏輯，必須刪釋放鎖)
            dosomething();
        } else {
            //不是隻有本身在線，說明別人已經獲取到鎖，等待
            Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
        }
    }
    
    //註冊一把鎖
    public void regiestLock() throws Exception {
        thisPath = zkClient.create(parentNode + "/lock", null, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
    }
    
    //獲取 zk 客戶端
    public void getZKClient() throws Exception {
        zkClient = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                //判斷事件類型，只處理子節點變化事件
                if(event.getType() == EventType.NodeChildrenChanged && event.getPath().equals(parentNode)) {
                    try {
                        List<String> childrens = zkClient.getChildren(parentNode, true);
                        //判斷本身是不是最小的
                        String thisNode = thisPath.substring((parentNode + "/").length());
                        Collections.sort(childrens);
                        if(childrens.indexOf(thisNode) == 0){
                            //處理業務邏輯
                            dosomething();
                            //從新註冊一把新的鎖
                            thisPath = zkClient.create(parentNode + "/lock", null, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
    }

}
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