ZK實現分佈式事務鎖代碼及原理驗證

先複習一下ZK實現分佈式鎖的原理：

每一個客戶端對某個方法加鎖時，在zookeeper上的與該方法對應的指定節點的目錄下，生成一個惟一的瞬時有序節點。 判斷是否獲取鎖的方式很簡單，只須要判斷有序節點中序號最小的一個。 當釋放鎖的時候，只需將這個瞬時節點刪除便可。同時，其能夠避免服務宕機致使的鎖沒法釋放，而產生的死鎖問題。

經過代碼驗證是否生成了瞬時的有序節點

package com.jv.zookeeper.curator;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;

public class TestInterProcessMutex {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
		CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.245.101:2181", retryPolicy);
		client.start();
		InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, "/mylock");
		//lock.acquire(1000, TimeUnit.MILLISECONDS) 獲取鎖，超時時間爲1000毫秒
		if ( lock.acquire(1000, TimeUnit.MILLISECONDS) ) 
		{
		    try 
		    {
		       System.out.println("獲得鎖，並執行");
		       //模擬線程須要執行很長時間，觀察ZK中/mylock下的臨時ZNODE狀況
		       Thread.sleep(10000000);
		    }
		    finally
		    {
		        lock.release();
		        System.out.println("釋放鎖");
		    }
		}
	}
}

package com.jv.zookeeper.curator;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;

public class TestInterProcessMutex2 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
		CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.245.101:2181", retryPolicy);
		client.start();
		InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, "/mylock");
		//將超時時間設置足夠長，觀察ZK中ZNODE的狀況，以驗證分佈式鎖的原理是不是使用創建臨時順序ZNODE實現的
		if ( lock.acquire(1000000, TimeUnit.MILLISECONDS) ) 
		{
		    try 
		    {
		       System.out.println("獲得鎖，並執行");
		       Thread.sleep(10000000);
		    }
		    finally
		    {
		        lock.release();
		        System.out.println("釋放鎖");
		    }
		}
	}
}

要把代碼跑起來，在pom.xml中加入以下依賴

<dependency>
			<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
			<artifactId>zookeeper</artifactId>
			<version>3.4.6</version>
		</dependency>
		<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-recipes -->
		<dependency>
			<groupId>org.apache.curator</groupId>
			<artifactId>curator-recipes</artifactId>
			<version>4.0.0</version>
		</dependency>

 

先運行TestInterProcessMutex，在運行TestInterProcessMutex2

使用xshell或者securityCRT登陸zookeeper主機

進入到zookeeper的安裝目錄/bin

./zkCli.sh

ls /mylock

能夠看到確實生成了兩個瞬時有序節點，而且序號小的客戶端得到了鎖

curator封裝事後使用確實很方便

 

補充一點，curator還能夠很方便的實現選舉

LeaderSelectorListener listener = new LeaderSelectorListenerAdapter()
{
    public void takeLeadership(CuratorFramework client) throws Exception
    {
        // 這是你變成leader時執行的方法，你能夠在這裏執行leader的全部操做
        // 若是你想放棄leader,你必須退出此方法
    }
}

LeaderSelector selector = new LeaderSelector(client, path, listener);
selector.autoRequeue();  // not required, but this is behavior that you will probably expect
selector.start();

它的原理就是包裝了InterProcessMutex，而後LeaderSelector跑起來以後就去獲取鎖，一旦獲取到鎖就調用listener.takeLeadership方法

這種選舉仍是有點太簡單了，沒有去考慮資源、數據問題。zk自己的選舉就須要考慮參考事務ID的大小，擁有最大事務ID的服務器才能是leader，而後follower同步leader中比本身更大的事務，達到數據一致

實際應用的話，須要考慮分佈式組件的狀況，選擇是否使用ZK提供的簡單選舉策略