zookeeper实现分布式锁的框架 基于zookeeper实现分布式锁

目录

zookeeper+springboot实现分布式锁教程

一.什么是分布式锁

二.实现分布式锁的技术

 三.基于zookeeper实现分布式锁

1.场景分析

2.环境配置

3.编码实现 

4.遇到的问题

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zookeeper+springboot实现分布式锁教程

一.什么是分布式锁

在分布式系统中，存在着许多进程同时运转，而为了防止分布式系统中的多个进程之间相互干扰，我们需要一种分布式协调技术来对这些进程进行调度。而这个分布式协调技术的核心就是来实现分布式锁。

分布式锁：控制分布式系统有序的去对共享资源进行操作，通过互斥来保持一致性。

二.实现分布式锁的技术

• 数据库：利用 数据库 的唯一索引 实现。
• Redis：利用 Redis 的 setnx 命令实现。
• Zookeeper：利用 Zookeeper 的顺序临时节点，来实现分布式锁和等待队列。

 三.基于zookeeper实现分布式锁

1.场景分析

 

 在这里我们使用两个线程来模拟分布锁中的客户端，编写分布式锁类，通过测试要实现：

只有一个线程能够获取到锁，等到这个线程释放后另外一个线程才能拿到锁。

2.环境配置

zookeeper集群环境

一个简单的springboot环境

3.编码实现 

建议大家在实现之前可以先对zookeeper的一些API操作有一些了解，这些我在我的另外一篇文章做了详细的介绍，有需要的小伙伴可以移步去看看喔。

基于Springboot整合zookeeper实现对节点的创建、监听与判断

1.创建一个简单的springboot工程，在pom.xml文件导入zookeeper依赖

<!--引入对应的zookeeper -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.7.1</version>
        </dependency>

2.开启zookeeper集群中的客户端 （至少保证集群能够正常启动）

[root@zookeeper3 ~]# zkCli.sh

 3.编写DistributedLock(分布式锁)

package com.canrioyuan.zookeepertest.zkcase2;

import org.apache.zookeeper.*;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

import java.io.IOException;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

//分布锁
public class DistributedLock {

    //设置zookeeper连接
    private final String connectString = "zookeeper1:2181,zookeeper2:2181,zookeeper3:2181";
    //设置超时时间
    private final int sessionTimeout = 2000;
    //声明zookeeper
    private final ZooKeeper zk;
    //CountDownLatch使用场景
    //线程计数器 用于线程执行任务,计数 等待线程结束
    private CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
    private CountDownLatch waitLatch = new CountDownLatch(1);
    //定义该临时节点上一个节点的路径
    private String waitPath;
    //定义临时节点
    private String mode;


    public DistributedLock() throws IOException, InterruptedException, KeeperException {

        //获取连接
        zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
                //如果连接上zk的话便可以对countDownLatch进行释放
                if (watchedEvent.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected) {
                    countDownLatch.countDown();
                }
                //如果上一个节点进行了删除节点的操作后则可以对监听进行释放
                if(watchedEvent.getType()==Event.EventType.NodeDeleted && watchedEvent.getPath().equals(waitPath)){
                    waitLatch.countDown();
                }



            }
        });

        //等待zk连接后才会继续往下执行
        countDownLatch.await();

        //判断根节点/locks是否存在
        Stat stat = zk.exists("/locks", false);
        int version = stat.getVersion();
        System.out.println(version+"111111");

        //如果节点不存在
        if (stat == null) {
            zk.create("/locks", "locks".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        }

    }


    //对zk加锁
    public void zkLock() {
        //创建节点（临时带序号的）
        try {
             mode = zk.create("/locks/" + "seq-", null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);

            //判断节点是否是最小的序号节点，如果是的话就获取到锁；如果不是，监听到他序号前一个节点
            List<String> children = zk.getChildren("/locks", false);

            //用于判断children中的值
            //如果只有一个值，你就直接获取锁；如果有多个节点，则需要判断谁最小
            if (children.size() == 1) {
                return;
            } else {
                //对获取到的节点进行排序方便持续获取节点
                Collections.sort(children);

                //获取节点的名称 截取掉节点的前缀
                String thisNode = mode.substring("/locks/".length());

                //通过该节点的名称获取该节点在集合中的位置
                int index = children.indexOf(thisNode);
                System.out.println(index+"11111111112");
                //对节点所在的索引进行判断
                if (index == -1) {
                    System.out.println("数据出现错误");
                } else if (index == 0) {
                    //只有一个节点可以直接获取锁
                    return;
                } else {
                    //需要监听他前一个节点的变化
                    waitPath = "/locks/" + children.get(index - 1);
                    //通过获取前一个节点的路径对这个节点进行监听
                    zk.getData(waitPath, true, null);

                    //等待监听
                    waitLatch.await();
                    //监听结束后获得锁
                    return;
                }

            }
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }


    //对zk解锁
    public void unZkLock() {
        try {
            zk.delete(mode,0);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //删除节点
    }
}

4.编写测试类DistributedLockTest

package com.canrioyuan.zookeepertest.zkcase2;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import java.io.IOException;

public class DistributedLockTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {

        final DistributedLock lock1 = new DistributedLock();
        final DistributedLock lock2 = new DistributedLock();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    lock1.zkLock();
                    System.out.println("线程1启动，获取到锁");
                    Thread.sleep(5 * 1000);

                    lock1.unZkLock();
                    System.out.println("线程1释放锁");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    lock2.zkLock();
                    System.out.println("线程2启动，获取到锁");
                    Thread.sleep(5 * 1000);

                    lock2.unZkLock();
                    System.out.println("线程2释放锁");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

    }


}

5.启动测试，观察结果 

线程1先获取到锁

线程1执行完业务，释放锁 ；线程2获取到锁

 线程2释放锁

至此，我们分布式锁运行成功！！

4.遇到的问题

ConnectionLossException: KeeperErrorCode = ConnectionLoss for / 

因为我之前把连接的字符串设置成IP地址导致的报错，我们必须使用主机名

 解决步骤：

1.进入linux的hosts文件修改映射

[root@zookeeper2 /]# vi /etc/hosts

在以下代码中增加对应的主机映射 

2.修改每一台虚拟机的zoo.cfg

[root@zookeeper2 /]# vi /opt/module/zookeeper/conf/zoo.cfg

修改成对应的映射 

DistributedLock中的connectString

这是我在运行中遇到的问题，大家一定要注意i