Zookeeper 实战 | Zookeeper 和Spring Cloud相结合解决分布式锁、服务注册与发现、配置管理

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1、Zookeeper 详细介绍

Zookeeper 是一个开源的分布式协调服务，它起源于 Google 的 Chubby 项目，并成为 Hadoop 分布式系统的基础组件。Zookeeper 提供了一组简单的原语集，分布式应用程序可以基于这些原语实现同步服务、配置维护和命名服务等。
Zookeeper 主要角色是协调器（Controller）和客户端（Client）。协调器负责管理分布式应用的逻辑，客户端则用于与协调器进行交互。在分布式应用中，通常需要一个主控节点（Controller）来管理其他物理分布的子进程。Zookeeper 提供了通用的分布式锁服务，以协调分布式应用的执行。
Zookeeper 具有以下特点：

1. 简单：Zookeeper 的设计遵循简单性原则，易于理解和使用。
2. 富有表现力：Zookeeper 提供了一种灵活的客户端 API，允许开发者根据需要实现自定义操作。
3. 高可用性：Zookeeper 支持集群部署，可以自动发现故障节点并重新选举控制器，确保系统正常运行。
4. 松耦合交互方式：Zookeeper 采用事件驱动机制，各组件之间通过消息传递进行通信，便于扩展和集成。
5. 资源库：Zookeeper 存储和管理分布式应用的配置、状态等信息，便于应用程序的开发和维护。
   Zookeeper 的客户端主要通过 Java 语言编写，以下是一个简单的 Zookeeper 客户端示例：

import org.apache.zookeeper.*;
public class ZookeeperClient {
    private static ZooKeeper zooKeeper;
    static {
        try {
            // 创建 ZooKeeper 实例
            zooKeeper = new ZooKeeper("127.0.0.1:2181", 5000, new Watcher() {
                @Override
                public void process(WatchedEvent event) {
                    System.out.println("事件：" + event);
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建临时顺序节点
        String path = "/my_app/config";
        byte[] data = "我的配置信息".getBytes();
        CreateMode createMode = CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL;
        zooKeeper.create(path, data, createMode);
        // 获取节点信息
        Stat stat = new Stat();
        byte[] result = zooKeeper.getData(path, false, stat);
        System.out.println("节点数据：" + new String(result));
        // 删除节点
        zooKeeper.delete(path, -1);
    }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个 ZooKeeper 实例，然后创建了一个临时顺序节点，并获取其数据。最后，删除了这个节点。
需要注意的是，这个示例仅用于说明 Zookeeper 客户端的基本用法。在实际应用中，您需要根据具体需求编写更复杂的代码来处理分布式协调任务。

2、Zookeeper 和 Spring Cloud 结合

Zookeeper 和 Spring Cloud 结合后，可以应用于各种需要分布式协调、服务治理、配置管理等功能的场景。以下是一些具体的应用场景和代码示例：
在您的 Spring Boot 项目的 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-zookeeperartifactId>
dependency>

1. 服务注册与发现
   使用 Zookeeper 作为服务注册中心，可以方便地实现服务注册与发现。以下是一个简单的使用示例：
   服务提供者：

@Service
public class YourService {
    // ...
}

服务消费者：

@RestController
public class YourController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @GetMapping("/your-service/{version}")
    public String getYourService(@PathVariable String version) {
        // 通过 RestTemplate 调用服务提供者
        return restTemplate.getForObject("http://localhost:8002/your-service/" + version, YourService.class);
    }
}

配置文件：

spring.application.name=your-service-provider
spring.cloud.zookeeper.connect-string=localhost:2181

2. 分布式锁
   使用 Zookeeper 实现分布式锁，可以确保在多个节点上执行同一操作的并发控制。以下是一个简单的使用示例：
   服务类：

@Service
public class YourService {
    @Autowired
    private CuratorFramework curatorFramework;
    public void doSomething() {
        // 创建分布式锁
        Lock lock = curatorFramework.getZookeeperClient().createLock("/your-lock", "your-lock", 0, CreateMode.EPHEMERAL);
        try {
            // 等待获取锁
            if (lock.acquire(10000, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
                try {
                    // 获取锁后执行具体业务
                    // ...
                } finally {
                    // 释放锁
                    lock.release();
                }
            } else {
                // 未获取到锁，执行其他操作
                // ...
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // 等待获取锁时发生异常，可以进行重试或其他处理
            // ...
        }
    }
}

配置文件：

spring.application.name=your-service-provider
spring.zookeeper.connect-string=localhost:2181

3. 配置管理
   使用 Zookeeper 实现配置管理，可以提高配置的可靠性和易维护性。以下是一个简单的使用示例：
   配置类：

@ConfigurationProperties(prefix = "your.config")
public class YourConfig {
    private String value;
    // getter 和 setter
}

配置文件：

<bean id="curatorFramework" class="org.springframework.cloud.zookeeper.core.ZookeeperClientFactoryBean">
    <property name="connectString" value="localhost:2181"/>
bean>
<bean id="yourConfig" class="org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableBeanFactoryLocator">
    <property name="factory" ref="curatorFramework"/>
bean>
<bean id="yourConfigService" class="org.springframework.beans.factory.config.ConfigServiceBean">
    <property name="locator" ref="yourConfig"/>
bean>

以上示例中，通过使用 Spring Cloud 和 Zookeeper，可以实现分布式锁、服务注册与发现、配置管理等功能，从而提高整个分布式系统的性能和可靠性。