Zookeeper（curator）实现分布式锁案例

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一、搭建Zookeeper

官网地址：https://zookeeper.apache.org/

1、下载

官方下载地址：https://www.apache.org/dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.8.0/apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz

2、安装启动

1> 解压

tar-zxvf apache-zookeeper-3.8.0-bin.tar.gz

2> 创建数据存放目录

cd apache-zookeeper-3.8.0-bin
mkdir data

3> 配置文件修改（conf目录下）

cd../conf

cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

# 修改配置文件vi zoo.cfg

dataDir=/Users/xxx/software/zookeeper/apache-zookeeper-3.8.0-bin/data

4> 启动

cd../bin
./zkServer.sh start

5> 查看状态

./zkServer.sh status

这里Zookeeper是以standalone单机模式运行；

Zookeeper集群搭建参考文章：https://saint.blog.csdn.net/article/details/117109245。

二、Zookeeper分布式锁简述

Zookeeper实现排他锁的设计思路如下：

• zk用/lock节点作为分布式锁，当不同的客户端到zk竞争这把锁的时候，zk会按顺序给不同的客户端创建一个临时子节点，挂在作为分布式锁的节点下面。
• 假设第一个来到的客户端为A，第二个来到的是B，分布式锁节点下挂的第一个节点就是A（/lock/_c_A），B（/lock/_c_B）紧跟着A，且B会监听着A的生命状态；- 这里B会先获取到/lock路径下所有的节点，发现自己的锁节点（/lock/_c_B）不在第一位，进而监听自己前一位的锁节点（/lock/_c_A）。
• 当A释放锁后A节点会被删除；B监听到A被删除，B可以尝试获得分布式锁了。- 具体体现为：客户端B获取/lock下的所有子节点，并进行排序，判断排在最前面的是否为自己，如果自己的锁节点在第一位，代表取锁成功。- 如果还有C节点、D节点，他们都只会监听他们前一个节点，即：C监听B、D监听C。

三、curator客户端使用分布式锁

Curator提供的InterProcessMutex是分布式锁的实现。

acquire()

方法用于获取锁，

release()

方法用于释放锁。

1、curator概述

github: https://github.com/apache/curator

官方地址: https://curator.apache.org/

Apache Curator是Apache ZooKeeper（一种分布式协调服务）的Java/JVM客户端库。它包括一个高级API框架和实用程序，使Apache ZooKeeper的使用更加容易和可靠。

2、curator使用

引入curator的maven依赖，或者直接在curator源码中运行下列demo；

<dependency><groupId>org.apache.curator</groupId><artifactId>curator-recipes</artifactId><version>5.4.0</version><exclusions><exclusion><groupId>org.apache.zookeeper</groupId><artifactId>zookeeper</artifactId></exclusion></exclusions></dependency><dependency><groupId>org.apache.curator</groupId><artifactId>curator-framework</artifactId><version>5.4.0</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.zookeeper</groupId><artifactId>zookeeper</artifactId><version>3.8.0</version><exclusions><exclusion><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId></exclusion><exclusion><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-log4j12</artifactId></exclusion></exclusions></dependency>

importorg.apache.curator.framework.CuratorFramework;importorg.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;importorg.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;importorg.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;/**
 * @author Saint
 */publicclassLockTest{publicstaticvoidmain(String[] args){//重试策略,定义初试时间3s,重试3次ExponentialBackoffRetry exponentialBackoffRetry =newExponentialBackoffRetry(3000,3);//初始化客户端CuratorFramework client =CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("127.0.0.1:2181").sessionTimeoutMs(3000).connectionTimeoutMs(3000).retryPolicy(exponentialBackoffRetry).build();// start()开始连接，没有此会报错
        client.start();//利用zookeeper的类似于文件系统的特性进行加锁  第二个参数指定锁的路径InterProcessMutex interProcessMutex =newInterProcessMutex(client,"/lock");try{//加锁
            interProcessMutex.acquire();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁成功");Thread.sleep(60_000);}catch(Exception e){
            e.printStackTrace();}finally{try{//释放锁
                interProcessMutex.release();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"释放锁成功");}catch(Exception e){
                e.printStackTrace();}}}}

四、测试效果

在测试代码中，加锁成功之后线程会sleep 60s，这期间我们连上zookeeper可以看下效果；

1、几个常见命令

1）ls

ls命令：查看目录下的节点信息

ls[-s][-w][-R] path

• -s：显示节点详情，包括状态信息
• -w：添加一个watch监视器
• -R：列举出节点的级联节点
• path：显示某目录下节点/文件

2）stat

stat命令：查看节点状态。

stat[-w] path

• -w：添加watch
• path：查看某目录下节点的状态

3）get

get命令：获取节点/文件内容

get [-s][-w] path

• -s：查看节点数据以及节点状态信息
• -w：添加一个watch，节点数据变更时，会通知客户端（通知是一次性的）。

4）set

set命令：修改节点内容

set[-s][-v version] path data

• -s：更新节点数据并显示节点状态信息
• -v 指定数据版本号，如果指定的数据版本号和数据当前版本号不一致，则更新失败。

2、加锁解锁效果

1> 使用zkCli.sh 链接zookeeper

2> 加锁前后、释放锁后效果：

• 加锁后，/lock路径下会多一个临时节点；临时节点的内容为客户端IP
• 释放锁后，/lock路径的临时节点会被删除。

3、竞争锁效果

启动三次测试类 模拟多个并发的效果，idea中进行如下设置：

开启三次这个测试类之后，zookeeper的/lock路径下会有三个节点：

后启动的依赖于前一个启动的测试类释放分布式锁之后，才能获取到分布式锁。