Curator基于zookeeper实现分布式锁

Curator基于zookeeper实现分布式锁

一、背景

Curator是Netflix公司开源的一个ZooKeeper客户端封装。通过在zookeeper的某路径节点下创建临时序列节点来实现分布式锁。即每个线程（跨进程的线程）获取同一把锁前，都需要在同样的路径下创建一个节点，节点名字由uuid + 递增序列组成。而通过对比自身的序列数是否在所有子节点的第一位，来判断是否成功获取到了锁。当获取锁失败时，它会添加watcher来监听前一个节点的变动情况，然后进行等待状态。直到watcher的事件生效将自己唤醒，或者超时时间异常返回。

由于原生zookeeper实现的分布式锁实现步骤繁琐且不好控制，Curator提供了很好的基于zookeeper的实现，提供了InterProcessMutex（可重入锁）、InterProcessSemaphoreMutex、InterProcessReadWriteLock（读写锁）相关锁的操作。

注：该文是本博主记录学习之用，没有太多详细的讲解，敬请谅解！

二、基于ZooKeeper的实现方式

ZooKeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的开源组件，它内部是一个分层的文件系统目录树结构，规定同一个目录下只能有一个唯一文件名。基于ZooKeeper实现分布式锁的步骤如下：

（1）创建一个目录mylock；
（2）线程A想获取锁就在mylock目录下创建临时顺序节点；
（3）获取mylock目录下所有的子节点，然后获取比自己小的兄弟节点，如果不存在，则说明当前线程顺序号最小，获得锁；
（4）线程B获取所有节点，判断自己不是最小节点，设置监听比自己次小的节点；
（5）线程A处理完，删除自己的节点，线程B监听到变更事件，判断自己是不是最小的节点，如果是则获得锁。

优点：具备高可用、可重入、阻塞锁特性，可解决失效死锁问题。

缺点：因为需要频繁的创建和删除节点，性能上不如Redis方式。

三、添加Maven依赖

			org.apache.curator
			curator-recipes
			2.12.0

四、代码实现

package com.lance.net.server;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessLock;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessReadWriteLock;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessSemaphoreMutex;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;



public class CuratorTest {


    private static int count=10;

    public static void main(String[] args) {
        //重试策略 (初始休眠时间为 1000ms, 最大重试次数为3)
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000,3);
        //zookeeper地址,集群用逗号分隔（127.0.0.1:2181,27.0.0.1:2182）
        String connUrl="127.0.0.1:2181";
        for (int i=0;i<10;i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    CuratorFramework zk=CuratorFrameworkFactory.newClient(connUrl,retryPolicy);	
                    zk.start();
                    //可重入锁,即是获锁后，还可以再次获取
                    InterProcessLock lock=new InterProcessMutex(zk,"/lock");  
                    try {
                        //获得锁
                        if( lock.acquire()){
                              get();
                        }
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        try {
                            //释放锁
                            lock.release();
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

    public static void get() throws InterruptedException {
        count--;
        if(count==3){
            Thread.sleep(2000);//这里设置该线程睡眠2秒，已达到锁住效果
        }
        System.out.println(count);
    }
}

五、关键点说明

1. CuratorFramework对象创建方式
   第一种创建方式，通过newClient创建对象
   CuratorFramework zk=CuratorFrameworkFactory.newClient(connUrl,retryPolicy);

   第二张创建方式，通过builder()创建对象
   CuratorFramework zk=CuratorFrameworkFactory.builder()
   .connectString(connUrl)
   .sessionTimeoutMs(2000)
   .retryPolicy(retryPolicy)
   .build();

2. 锁对象的说明
   //可重入锁,即是获锁后，还可以再次获取
   InterProcessLock lock=new InterProcessMutex(zk,"/lock");

   // 不可重入锁,即是获锁后，不可再次获取
   InterProcessLock interProcessLock = new InterProcessSemaphoreMutex(zk,"/lock");

   //读写锁
   InterProcessReadWriteLock lock=new InterProcessReadWriteLock(zk,"/lock");

   // 创建多重锁对象
   // InterProcessLock lock = new InterProcessMultiLock(Arrays.asList(zk,"/lock"));

六、curator的重连策略

curator连接zookeeper服务器时有自动重连机制，而curator的重连策略有五种。

第一种就是我们以上demo中使用到的：
/**

• （推荐）
• 同步创建zk示例，原生api是异步的
• 这一步是设置重连策略
• 构造器参数：
• curator链接zookeeper的策略:ExponentialBackoffRetry
• baseSleepTimeMs：初始sleep的时间
• maxRetries：最大重试次数
• maxSleepMs：最大重试时间
  */
  RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);

第二种，可设定重连n次：

/**

• （推荐）
• curator链接zookeeper的策略:RetryNTimes
• 构造器参数：
• n：重试的次数
• sleepMsBetweenRetries：每次重试间隔的时间
  */
  RetryPolicy retryPolicy = new RetryNTimes(3, 5000);

第三种，只会重连一次：

/**

• （不推荐）
• curator链接zookeeper的策略:RetryOneTime
• 构造器参数：
• sleepMsBetweenRetry:每次重试间隔的时间
• 这个策略只会重试一次
  */
  RetryPolicy retryPolicy2 = new RetryOneTime(3000);

第四种，永远重连：

/**

• 永远重试，不推荐使用
  */
  RetryPolicy retryPolicy3 = new RetryForever(retryIntervalMs)

第五种，可设定最大重试时间：

/**

• curator链接zookeeper的策略:RetryUntilElapsed
• 构造器参数：
• maxElapsedTimeMs:最大重试时间
• sleepMsBetweenRetries:每次重试间隔
• 重试时间超过maxElapsedTimeMs后，就不再重试
  */
  RetryPolicy retryPolicy4 = new RetryUntilElapsed(2000, 3000);

七、获得锁以及释放锁的流程

JedisLock基于Redis实现分布式锁
https://blog.csdn.net/weixin_43947588/article/details/84977357