ZooKeeper-分布式锁实现

4.11)Zookeeper分布式锁-概念

•在我们进行单机应用开发，涉及并发同步的时候，我们往往采用synchronized或者Lock的方式来解决多线程间的代码同步问题，这时多线程的运行都是在同一个JVM之下，没有任何问题。

•但当我们的应用是分布式集群工作的情况下，属于多JVM下的工作环境，跨JVM之间已经无法通过多线程的锁解决同步问题。

•那么就需要一种更加高级的锁机制，来处理种跨机器的进程之间的数据同步问题——这就是分布式锁。

4.12)Zookeeper 分布式锁-zookeeper分布式锁原理

•核心思想：当客户端要获取锁，则创建节点，使用完锁，则删除该节点。

1.客户端获取锁时，在lock节点下创建临时顺序节点。

2.然后获取lock下面的所有子节点，客户端获取到所有的子节点之后，如果发现自己创建的子节点序号最小，那么就认为该客户端获取到了锁。使用完锁后，将该节点删除。

3.如果发现自己创建的节点并非lock所有子节点中最小的，说明自己还没有获取到锁，此时客户端需要找到比自己小的那个节点，同时对其注册事件监听器，监听删除事件。

4.如果发现比自己小的那个节点被删除，则客户端的

​ Watcher会收到相应通知，此时再次判断自己创建的节点

​ 是否是lock子节点中序号最小的，如果是则获取到了锁，

​ 如果不是则重复以上步骤继续获取到比自己小的一个节点

​ 并注册监听。

4.13)Zookeeper 分布式锁-模拟12306售票案例

Curator实现分布式锁API

• 在Curator中有五种锁方案：

  • InterProcessSemaphoreMutex：分布式排它锁（非可重入锁）

  • InterProcessMutex：分布式可重入排它锁

  • InterProcessReadWriteLock：分布式读写锁

  • InterProcessMultiLock：将多个锁作为单个实体管理的容器

  • InterProcessSemaphoreV2：共享信号量
    

Ticket12306.java

package com.itheima.curator;

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;
import sun.security.util.math.intpoly.IntegerPolynomial;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Ticket12306 implements Runnable{

    private int tickets = 10; /// 相当于数据库的票数

    private InterProcessMutex interProcessMutex; /// 分布式锁

    public Ticket12306() {

        /// 创建重试策略 休眠时间， 重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
        CuratorFramework build = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("192.168.0.102:2181")
                .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
                .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
                .retryPolicy(retryPolicy).build();
        build.start();
        /**
         * @param client 当前客户端
         * @param path   当前路径
         */
        interProcessMutex = new InterProcessMutex(build,"/lock");
    }
    /**
     * 模拟
     */
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            /// 获取锁锁
            /**
             * @param time 时间
             * @param unit 时间单位
             */
            try {
                interProcessMutex.acquire(3,TimeUnit.SECONDS);

                if(tickets > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread()+":"+tickets);
                    Thread.sleep(100);
                    tickets--;
                }

            } catch (Exception exception) {
                exception.printStackTrace();
            } finally {
                /// 释放锁
                try {
                    interProcessMutex.release();
                } catch (Exception exception) {
                    exception.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65

LockTest.java

package com.itheima.curator;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.cache.*;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket12306 ticket12306 = new Ticket12306();

        /// 创建客户端
        Thread thread = new Thread(ticket12306,"携程");
        Thread thread1 = new Thread(ticket12306,"飞猪");
//        Thread[携程,5,main]:10
//        Thread[飞猪,5,main]:9
//        Thread[携程,5,main]:8
//        Thread[飞猪,5,main]:7
//        Thread[携程,5,main]:6
//        Thread[飞猪,5,main]:5
//        Thread[携程,5,main]:4
//        Thread[飞猪,5,main]:3
//        Thread[携程,5,main]:2
//        Thread[飞猪,5,main]:1
        thread.start();
        thread1.start();
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32