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ZooKeeper分布式锁

article 2024/11/16 1:20:10

ZooKeeper是一个开源的分布式协调服务，它主要用于维护配置信息、提供分布式同步、命名服务等。ZooKeeper的数据模型类似于文件系统，它的数据结构中的每个数据节点称为znode，可以用它来实现分布式锁。

ZooKeeper分布式锁的原理：

ZooKeeper分布式锁的工作原理是：

锁的节点：在ZooKeeper中，锁可以表示为一个持久的znode，例如/locks/my_lock。
锁的获取：当一个客户端想要获取锁时，它在锁的znode下创建一个顺序的临时子节点，比如/locks/my_lock/lock_00000001。
锁的排序：客户端获取/locks/my_lock/下所有子节点，并对这些节点名称进行排序。
锁的检查：客户端检查自己创建的子节点在排序列表中的位置，如果这个节点是列表中的第一个，那么客户端就获取了锁。
锁的等待：如果没有获得锁，客户端就监听它前面的那个节点的删除事件。
锁的释放：当持有锁的客户端完成它的工作后，它会删除自己创建的那个子节点，释放锁。删除事件被监听该节点的客户端接收到，此时这个客户端将尝试重新获取锁。

Java代码演示：

以下是使用Apache Curator客户端（ZooKeeper的Java客户端之一）实现分布式锁的示例：

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 ZooKeeperDistributedLockExample {
    private static final String LOCK_PATH = "/locks/my_lock";
    private static final String ZK_ADDRESS = "127.0.0.1:2181";

    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建ZooKeeper客户端
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(ZK_ADDRESS, new ExponentialBackoffRetry(1000, 3));
        client.start();

        // 2. 创建分布式锁，即一个InterProcessMutex实例
        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, LOCK_PATH);

        try {
            // 3. 尝试获取锁
            if (lock.acquire(100, TimeUnit.SECONDS)) {
                try {
                    // 4. 执行业务逻辑
                    System.out.println("Lock acquired, handling business logic.");
                    // ...
                } finally {
                    // 5. 释放锁
                    lock.release();
                    System.out.println("Lock released.");
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 6. 关闭客户端
            client.close();
        }
    }
}