如何用Zookeeper实现分布式锁

使用 ZooKeeper 实现分布式锁是一种常见的方式，可以确保在分布式系统中多个进程或线程对共享资源的互斥访问。以下是使用 ZooKeeper 实现分布式锁的基本步骤和示例代码：

基本步骤

1. 创建锁节点：在 ZooKeeper 中创建一个临时顺序节点（Ephemeral Sequential Node）作为锁。
2. 获取锁：检查当前节点是否是最小的节点，如果是，则获取锁；否则，监听前一个节点的删除事件。
3. 释放锁：删除当前节点以释放锁。
4. 监听机制：当前一个节点被删除时，ZooKeeper 会通知当前节点，当前节点再次检查自己是否是最小的节点，如果是，则获取锁。

示例代码

以下是一个使用 Java 和 Apache Curator（一个 ZooKeeper 客户端库）实现分布式锁的示例：

import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;

public class DistributedLockExample {
    private static final String ZK_ADDRESS = "localhost:2181";
    private static final String LOCK_ROOT = "/locks";
    private static final String LOCK_NODE = LOCK_ROOT + "/lock_";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(ZK_ADDRESS, new ExponentialBackoffRetry(1000, 3));
        client.start();

        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, LOCK_ROOT);
        try {
            // 获取锁
            lock.acquire();
            System.out.println("Lock acquired by " + Thread.currentThread().getName());

            // 执行业务逻辑
            Thread.sleep(5000);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 释放锁
            if (lock.isAcquiredInThisProcess()) {
                lock.release();
                System.out.println("Lock released by " + Thread.currentThread().getName());
            }
        }

        client.close();
    }
}

代码解释

1. 创建 ZooKeeper 客户端：

   CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(ZK_ADDRESS, new ExponentialBackoffRetry(1000, 3));
   client.start();
   

   这里使用 CuratorFrameworkFactory 创建一个 ZooKeeper 客户端，并启动它。

2. 创建分布式锁：

   InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, LOCK_ROOT);
   

   使用 InterProcessMutex 类创建一个分布式锁，LOCK_ROOT 是锁的根节点。

3. 获取锁：

   lock.acquire();
   

   调用 acquire 方法获取锁。如果锁已经被其他进程持有，当前线程会阻塞直到锁被释放。

4. 执行业务逻辑：

   Thread.sleep(5000);
   

   在获取锁之后，执行需要同步的业务逻辑。

5. 释放锁：

   if (lock.isAcquiredInThisProcess()) {
       lock.release();
   }
   

   在业务逻辑执行完毕后，释放锁。

注意事项

• 临时顺序节点：使用临时顺序节点可以确保在客户端崩溃或断开连接时，锁会自动释放。
• 监听机制：通过监听前一个节点的删除事件，可以实现锁的公平性，确保等待时间最长的线程优先获取锁。
• 异常处理：在实际应用中，需要仔细处理各种异常情况，确保锁的正确释放。

通过以上步骤和示例代码，你可以使用 ZooKeeper 实现一个可靠的分布式锁。