Zookeeper 分佈式鎖原理

Zookeeper節點類型

• 持久節點：PERSISTENT：
  • 建立後，一直存着，直至手動刪除。
• 臨時節點：EPHEMERAL
  • 臨時節點的生命週期和客戶端會話綁定。
  • 臨時節點不能建立子節點
• 特殊屬性：SEQUENTIAL屬性。
  • 節點被建立的時候，Zookeeper自動在節點名後的追加整數數字，由父節點維護的自增節點
  • 所以有能夠劃分出兩類：
    • 持久順序節點：PERSISTENT_SEQUENTIAL
    • 臨時順序節點：EPHEMERAL_SEQUENTIAL

zookeeper分佈式鎖的原理

        鎖分：排它鎖(X 鎖)，共享鎖(S 鎖)；

        示例：/exclusive_lock/lock 該節點被定義爲鎖

• 排它鎖(X 鎖)的核心：保證當前有且只有一個事務得到鎖，而且鎖被釋放後，全部正在等待鎖的事務能被通知到。
• X鎖獲取過程：全部客戶端經過create()建立鎖，在該鎖位置下建立臨時節點/exclusive_lock/lock。但有且只有一個可以建立成功。該客戶端得到鎖，其餘客戶端到該節點上註冊節點變動Watcher監聽。
• X鎖釋放過程：因爲是臨時節點，經過2種方式釋放鎖
  • 當前獲取鎖的客戶端會話失效，Zookeeper刪除該臨時節點
  • 正常執行完業務邏輯，客戶端主動刪除該臨時節點
  • 當鎖釋放後，通知全部註冊Watcher的客戶端，從新開始競爭鎖

 

    注：紅色字體已避免"羊羣效應"

• 共享鎖 (S 鎖)的核心：不一樣的事務能夠同時對一個數據對象進行讀取操做，而更新操做必須在當前沒有事務進行讀寫狀況下進行。

        示例：/shared_lock/[hostname]-請求類型-序列

• S鎖獲取過程：全部客戶端在/shared_lock/該節點建立臨時順序節點。
  • 若是是讀操做，建立相似/shared_lock/192.168.0.1-R-0000000001
  • 若是是寫操做，建立相似/shared_lock/192.168.0.1-W-0000000001
  • getChildren()獲取全部已建立的子節點信息，肯定本身在該子節點所在的位置
    • 對於讀操做：若是沒有比本身序列小，或者全部比本身小的序列都是讀操做，標明能夠獲取S鎖，開始執行讀取操做；若是碰到有比本身序列小的寫操做，進入等待狀態。若是進入等待狀態，調用exist()對比本身小的最後一個寫節點進行Watcher監視。
    • 對於寫操做：若是本身不是序列中最小的，進入等待狀態。若是進入等待狀態，向比本身序列小的最後一個寫節點註冊Watcher監視。
• S鎖釋放過程：與X鎖釋放過程一致

參考資料：

《從PAXOS到ZOOKEEPER分佈式一致性原理與實踐》