Zookeeper分布式锁

前言实现一把分布式锁通常有很多方法，比较常见的有 redis 和 Zookeeper。Zookeeper能实现分布式锁，是因为它有一个特性，就是多个线程去 Zookeeper 里面去创建同一个节点的时候，只会有一个线程执行成功。Zookeeper 的 ZNode 节点Zookeeper 里面的节点可以分为两大类，一种是临时节点，一种是持久化节点。临时节点，指的是节点创建后，如果创建节点的客户端和

代码最诚实的朋友

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代码最诚实的朋友 · 2022-01-12 15:26:36 发布

前言

实现一把分布式锁通常有很多方法，比较常见的有 redis 和 Zookeeper。Zookeeper能实现分布式锁，是因为它有一个特性，就是多个线程去 Zookeeper 里面去创建同一个节点的时候，只会有一个线程执行成功。

Zookeeper 的 ZNode 节点

Zookeeper 里面的节点可以分为两大类，一种是临时节点，一种是持久化节点。

临时节点，指的是节点创建后，如果创建节点的客户端和 Zookeeper 服务端的会话失效(例如断开连接)，那么节点就会被删除。

持久化节点指的是节点创建后，即使创建节点的客户端和 Zookeeper 服务端的会话失效(例如断开连接)，节点也不会被删除，只有客户端主动发起删除节点的请求，节点才会被删除。

另外还有一种节点叫做有序节点，这种节点在创建时会有一个序号，这个序号是自增的。有序节点既可以是有序临时节点，也可以是有序持久化节点。

Zookeeper 的分布式锁实现

有两种方案：1. 基于临时节点实现;2. 基于临时顺序节点实现。第一种方案会有羊群效应，这里不做介绍。

临时顺序节点实现分布式锁

在每一个节点下面创建临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）类型，新的子节点后面，会加上一个次序编号，而这个生成的次序编号，是上一个生成的次序编号加一。

例如，有一个用于发号的节点“/test/lock”为父亲节点，可以在这个父节点下面创建相同前缀的临时顺序子节点，假定相同的前缀为“/test/lock/seq-”。第一个创建的子节点基本上应该为/test/lock/seq-0000000000，下一个节点则为/test/lock/seq-0000000001，依次类推。

在这里插入图片描述

一个ZooKeeper分布式锁，首先需要创建一个父节点，尽量是持久节点（PERSISTENT类型），然后每个要获得锁的线程，都在这个节点下创建个临时顺序节点。由于ZK节点，是按照创建的次序，依次递增的。

为了确保公平，可以简单的规定：编号最小的那个节点，表示获得了锁。所以，每个线程在尝试占用锁之前，首先判断自己是排号是不是当前最小，如果是，则获取锁，也就是谁先创建的节点，谁获取锁。

ZooKeeper的节点监听机制，可以保障占有锁的传递有序而且高效。

每个线程抢占锁之前，先尝试创建自己的ZNode。同样，释放锁的时候，就需要删除创建的Znode。创建成功后，如果不是排号最小的节点，就处于等待通知的状态。等谁的通知呢？不需要其他人，只需要等前一个Znode的通知就可以了。前一个Znode删除的时候，会触发Znode事件，当前节点能监听到删除事件，就是轮到了自己占有锁的时候。第一个通知第二个、第二个通知第三个，击鼓传花似的依次向后。

ZooKeeper的节点监听机制，能够非常完美地实现这种击鼓传花似的信息传递。具体的方法是，每一个等通知的Znode节点，只需要监听（linsten）或者监视（watch）排号在自己前面那个，而且紧挨在自己前面的那个节点，就能收到其删除事件了。
只要上一个节点被删除了，就进行再一次判断，看看自己是不是序号最小的那个节点，如果是，自己就获得锁。

ZooKeeper的内部优越的机制，能保证由于网络异常或者其他原因，集群中占用锁的客户端失联时，锁能够被有效释放。一旦占用Znode锁的客户端与ZooKeeper集群服务器失去联系，这个临时Znode也将自动删除。排在它后面的那个节点，也能收到删除事件，从而获得锁。正是由于这个原因，在创建取号节点的时候，尽量创建临时znode节点。