zookeeper怎么实现分布式锁

zookeeper集群，分布式锁怎么保证正确~

1. 利用节点名称的唯一性来实现共享锁
ZooKeeper抽象出来的节点结构是一个和unix文件系统类似的小型的树状的目录结构。ZooKeeper机制规定：同一个目录下只能有一个唯一的文件名。例如：我们在Zookeeper目录/test目录下创建，两个客户端创建一个名为Lock节点，只有一个能够成功。
算法思路: 利用名称唯一性，加锁操作时，只需要所有客户端一起创建/test/Lock节点，只有一个创建成功，成功者获得锁。解锁时，只需删除/test/Lock节点，其余客户端再次进入竞争创建节点，直到所有客户端都获得锁。
基于以上机制，利用节点名称唯一性机制的共享锁算法流程如图所示：

该共享锁实现很符合我们通常多个线程去竞争锁的概念，利用节点名称唯一性的做法简明、可靠。
由上述算法容易看出，由于客户端会同时收到/test/Lock被删除的通知，重新进入竞争创建节点，故存在"惊群现象"。
使用该方法进行测试锁的性能列表如下：

总结 这种方案的正确性和可靠性是ZooKeeper机制保证的，实现简单。缺点是会产生“惊群”效应，假如许多客户端在等待一把锁，当锁释放时候所有客户端都被唤醒，仅仅有一个客户端得到锁。

2. 利用临时顺序节点实现共享锁的一般做法
首先介绍一下，Zookeeper中有一种节点叫做顺序节点，故名思议，假如我们在/lock/目录下创建节3个点，ZooKeeper集群会按照提起创建的顺序来创建节点，节点分别为/lock/0000000001、/lock/0000000002、/lock/0000000003。
ZooKeeper中还有一种名为临时节点的节点，临时节点由某个客户端创建，当客户端与ZooKeeper集群断开连接，则开节点自动被删除。
利用上面这两个特性，我们来看下获取实现分布式锁的基本逻辑：
客户端调用create()方法创建名为“locknode/guid-lock-”的节点，需要注意的是，这里节点的创建类型需要设置为EPHEMERAL_SEQUENTIAL。
客户端调用getChildren(“locknode”)方法来获取所有已经创建的子节点，同时在这个节点上注册上子节点变更通知的Watcher。
客户端获取到所有子节点path之后，如果发现自己在步骤1中创建的节点是所有节点中序号最小的，那么就认为这个客户端获得了锁。
如果在步骤3中发现自己并非是所有子节点中最小的，说明自己还没有获取到锁，就开始等待，直到下次子节点变更通知的时候，再进行子节点的获取，判断是否获取锁。
释放锁的过程相对比较简单，就是删除自己创建的那个子节点即可。
上面这个分布式锁的实现中，大体能够满足了一般的分布式集群竞争锁的需求。这里说的一般性场景是指集群规模不大，一般在10台机器以内。
不过，细想上面的实现逻辑，我们很容易会发现一个问题，步骤4，“即获取所有的子点，判断自己创建的节点是否已经是序号最小的节点”，这个过程，在整个分布式锁的竞争过程中，大量重复运行，并且绝大多数的运行结果都是判断出自己并非是序号最小的节点，从而继续等待下一次通知——这个显然看起来不怎么科学。客户端无端的接受到过多的和自己不相关的事件通知，这如果在集群规模大的时候，会对Server造成很大的性能影响，并且如果一旦同一时间有多个节点的客户端断开连接，这个时候，服务器就会像其余客户端发送大量的事件通知——这就是所谓的惊群效应。而这个问题的根源在于，没有找准客户端真正的关注点。

　　1. 不能重入

　　2. 没有本地锁，并发性能会比较差，不使用用在并发争锁较多的场景下。本地锁非自旋
　　3. 未考虑锁等待排序. 这个是redis很难实现的.

　　可以通过redis的list实现,但缺点是list下每个子节点无超时时间. redis也无法进行模糊查询 key*.
　　故还是通过zookeeper实现比较好. 但zookeeper 会遇到性能瓶颈,我们线下的就出现了,经常注册不上的情况.
　　zookeeper原理是临时节点
　　

这种实现非常简单,具体的流程如下

 对应的实现如下

Java代码  

package zk.lock;  

  

  

import zk.util.NetworkUtil;  

import zk.util.ZKUtil;  

  

/** 

 * User: zhenghui 

 * Date: 14-3-26 

 * Time: 下午8:37 

 * 分布式锁实现. 

 * 

 * 这种实现的原理是,创建某一个任务的节点,比如 /lock/tasckname 然后获取对应的值,如果是当前的Ip,那么获得锁,如果不是,则没获得 

 * .如果该节点不存在,则创建该节点,并把改节点的值设置成当前的IP 

 */  

public class DistributedLock01 {  

  

    private ZKClient zkClient;  

  

  

    public static final String LOCK_ROOT = "/lock";  

    private String lockName;  

  

  

    public DistributedLock01(String connectString, int sessionTimeout,String lockName) throws Exception {  

        //先创建zk链接.  

        this.createConnection(connectString,sessionTimeout);  

  

        this.lockName = lockName;  

    }  

  

    public boolean tryLock(){  

        String path = ZKUtil.contact(LOCK_ROOT,lockName);  

        String localIp = NetworkUtil.getNetworkAddress();  

        try {  

            if(zkClient.exists(path)){  

                String ownnerIp = zkClient.getData(path);  

                if(localIp.equals(ownnerIp)){  

                    return true;  

                }  

            } else {  

                zkClient.createPathIfAbsent(path,false);  

                if(zkClient.exists(path)){  

                    String ownnerIp = zkClient.getData(path);  

                    if(localIp.equals(ownnerIp)){  

                        return true;  

                    }  

                }  

            }  

        } catch (Exception e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

        return false;  

    }  

  

  

    /** 

     * 创建zk连接 

     * 

     */  

    protected void createConnection(String connectString, int sessionTimeout) throws Exception {  

        if(zkClient != null){  

            releaseConnection();  

        }  

        zkClient = new ZKClient(connectString,sessionTimeout);  

        zkClient.createPathIfAbsent(LOCK_ROOT,true);  

    }  

    /** 

     * 关闭ZK连接 

     */  

    protected void releaseConnection() throws InterruptedException {  

        if (zkClient != null) {  

            zkClient.close();  

        }  

    }  

  

}  

很多使用Zookeeper的情景是需要我们嵌入Zookeeper作为自己的分布式应用系统的一部分来提供分布式服务，此时我们需要通过程序的方式来启动Zookeeper。此时可以通过Zookeeper API的ZooKeeperServerMain类来启动Zookeeper服务。

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