ZK实现分布式锁

Posted 2023-02-07 CuratorCrision

一、分布式锁

       分布式锁：在多线程并发情况下，如何保证一个代码块在同一时间只能由一个线程访问？可以用锁来实现，比如Java的Synchronized语言，以及ReentrantLock类等。这样可以保证在同一个JVM内，同一时间只有一个线程访问。如何在分布式集群环境，保证不同节点的线程同步执行？
 

二、节点

        节点的类型：持久节点、临时节点、有序节点、临时有序节点。

        然后利用临时有序节点的特性：也就是客户端与Zookeeper创建的这些节点都是有序的，并且是临时的。当客户端与Zookeeper断开连接时，删除临时节点（调用delete方法）。通知下一个结点。

 

三、如何获取锁：

       首先，在ZK中创建持久节点ParentLock，当第一个客户端想要获得锁时，需要在ParentLock这个节点下面，创建一个临时有序节点。

之后，Client1遍历ParentLock下的所有节点，并排序，判断自己所创节点Lock1是不是编号最小的，如果是，则获得锁。这个时候再有一个客户端Client2，在ParentLock下创建临时有序节点Lock2，Client2遍历ParentLock节点下的所有节点，判断自己所创的节点Lock2是不是编号最小的，发现不是，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。

这个时候，如果又有一个客户端Client3前来获取锁，则在ParentLock下载创建一个临时有序节点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，Client1获得锁，Client2监听Lock1，Client3监听Lock2，这恰好形成了等待队列。很像AQS（AbstractQueuedSynchronizer）。释放锁，只需要删除对应的子节点就好。

四、如何释放锁

 释放锁分为两种情况：

       1、任务完成，客户端释放锁

        当任务完成时，Client1会调用删除节点Lock1的指令。

 2、任务执行过程中客户端崩溃

       如果在任务执行过程中客户端崩溃，则断开客户端A与Zookeeper服务的连接，根据临时有序节点的特性，相关联的Lock1随即会自动删除。

由于Client2一直监听Lock1的状态，当Lock1被删除，Client2会立即收到通知。遍历ParentLock下的所有节点，判断判断。Lock2是不是最小的，如果是，则lock2获得锁。
 

五、Zookeeper和Redis分布式锁的比较