漫画:如何用Zookeeper实现分布式锁?
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了漫画:如何用Zookeeper实现分布式锁?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
漫画:什么是分布式锁?
那么,如何用Zookeeper来实现分布式锁呢?
这一次我们会为大家详细讲述。
什么是临时顺序节点?
让我们来回顾一下Zookeeper节点的概念:
Zookeeper的数据存储结构就像一棵树,这棵树由节点组成,这种节点叫做Znode
。
Znode
分为四种类型:
- 1.
持久节点
(PERSISTENT)
默认的节点类型。创建节点的客户端与zookeeper断开连接后,该节点依旧存在 。
- 2.
持久节点顺序节点
(PERSISTENT_SEQUENTIAL)
所谓顺序节点,就是在创建节点时,Zookeeper根据创建的时间顺序给该节点名称进行编号:
- 3.
临时节点
(EPHEMERAL)
和持久节点相反,当创建节点的客户端与zookeeper断开连接后,临时节点会被删除:
- 4.
临时顺序节点
(EPHEMERAL_SEQUENTIAL)
顾名思义,临时顺序节点结合和临时节点和顺序节点的特点:在创建节点时,Zookeeper根据创建的时间顺序给该节点名称进行编号;当创建节点的客户端与zookeeper断开连接后,临时节点会被删除。
Zookeeper分布式锁的原理
Zookeeper分布式锁恰恰应用了临时顺序节点。具体如何实现呢?让我们来看一看详细步骤:
- 获取锁
首先,在Zookeeper当中创建一个持久节点ParentLock
。当第一个客户端想要获得锁时,需要在ParentLock
这个节点下面创建一个临时顺序节点 Lock1
。
之后,Client1
查找ParentLock
下面所有的临时顺序节点并排序,判断自己所创建的节点Lock1
是不是顺序最靠前的一个。如果是第一个节点,则成功获得锁。
这时候,如果再有一个客户端 Client2
前来获取锁,则在ParentLock
下载再创建一个临时顺序节点Lock2
。
Client2
查找ParentLock
下面所有的临时顺序节点并排序,判断自己所创建的节点Lock2
是不是顺序最靠前的一个,结果发现节点Lock2
并不是最小的。
于是,Client2
向排序仅比它靠前的节点Lock1
注册Watcher
,用于监听Lock1
节点是否存在。这意味着Client2
抢锁失败,进入了等待状态。
这时候,如果又有一个客户端Client3
前来获取锁,则在ParentLock
下载再创建一个临时顺序节点Lock3
。
Client3
查找ParentLock
下面所有的临时顺序节点并排序,判断自己所创建的节点Lock3
是不是顺序最靠前的一个,结果同样发现节点Lock3
并不是最小的。
于是,Client3
向排序仅比它靠前的节点Lock2
注册Watcher
,用于监听Lock2
节点是否存在。这意味着Client3
同样抢锁失败,进入了等待状态。
这样一来,Client1
得到了锁,Client2
监听了Lock1
,Client3
监听了Lock2
。这恰恰形成了一个等待队列,很像是Java当中ReentrantLock
所依赖的AQS(AbstractQueuedSynchronizer)
。
- 释放锁
释放锁分为两种情况:
1.任务完成,客户端显示释放
当任务完成时,Client1
会显示调用删除节点Lock1
的指令。
2.任务执行过程中,客户端崩溃
获得锁的Client1
在任务执行过程中,如果Duang的一声崩溃,则会断开与Zookeeper服务端的链接。根据临时节点的特性,相关联的节点Lock1
会随之自动删除。
由于Client2
一直监听着Lock1
的存在状态,当Lock1
节点被删除,Client2
会立刻收到通知。这时候Client2
会再次查询ParentLock
下面的所有节点,确认自己创建的节点Lock2
是不是目前最小的节点。如果是最小,则Client2
顺理成章获得了锁。
同理,如果Client2
也因为任务完成或者节点崩溃而删除了节点Lock2
,那么Cient3
就会接到通知。
最终,Client3
成功得到了锁。
Zookeeper和Redis分布式锁的比较
下面的表格总结了Zookeeper和Redis分布式锁的优缺点:
有人说Zookeeper实现的分布式锁支持可重入,Redis实现的分布式锁不支持可重入,这是错误的观点。两者都可以在客户端实现可重入逻辑。
在Apache的开源框架 Apache Curator 中,包含了对Zookeeper分布式锁的实现,有兴趣的小伙伴可以看看源码:
https://github.com/apache/curator/
以上是关于漫画:如何用Zookeeper实现分布式锁?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章