Zookeeper的分布式锁的实现方式

这篇文章主要讲解了“ZooKeeper的分布式锁的实现方式”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Zookeeper的分布式锁的实现方式”吧！

1. 背景

最近在学习 Zookeeper，在刚开始接触 Zookeeper 的时候，完全不知道 Zookeeper 有什么用。且很多资料都是将 Zookeeper 描述成一个“类 Unix/linux 文件系统”的中间件，导致我很难将类 Unix/Linux 文件系统的 Zookeeper 和分布式应用联系在一起。后来在粗读了《ZooKeeper 分布式过程协同技术详解》和《从Paxos到Zookeeper 分布式一致性原理与实践》两本书，并动手写了一些 CURD demo 后，初步对 Zookeeper 有了一定的了解。不过比较肤浅，为了进一步加深对 Zookeeper 的认识，我利用空闲时间编写了本篇文章对应的 demo – 基于 Zookeeper 的分布式锁实现。通过编写这个分布式锁 demo，使我对 Zookeeper 的 watcher 机制、Zookeeper 的用途等有了更进一步的认识。不过我所编写的分布式锁还是比较简陋的，实现的也不够优美，仅仅是个练习，仅供参考使用。好了，题外话就说到这里，接下来我们就来聊聊基于 Zookeeper 的分布式锁实现。

2. 独占锁和读写锁的实现

在本章，我将分别说明独占锁和读写锁详细的实现过程，并配以相应的流程图帮助大家了解实现的过程。这里先说说独占锁的实现。

2.1 独占锁的实现

独占锁又称排它锁，从字面意思上很容易理解他们的用途。即如果某个操作 O₁ 对访问资源 R₁ 的过程加锁，在操作 O₁ 结束对资源 R₁ 访问前，其他操作不允许访问资源 R₁。以上算是对独占锁的简单定义了，那么这段定义在 Zookeeper 的“类 Unix/Linux 文件系统”的结构中是怎样实现的呢？在锁答案前，我们先看张图：

图1 独占锁的 Zookeeper 节点结构

如上图，对于独占锁，我们可以将资源 R₁ 看做是 lock 节点，操作 O₁ 访问资源 R₁ 看做创建 lock 节点，释放资源 R₁ 看做删除 lock 节点。这样我们就将独占锁的定义对应于具体的 Zookeeper 节点结构，通过创建 lock 节点获取锁，删除节点释放锁。详细的过程如下：

1. 多个客户端竞争创建 lock 临时节点
2. 其中某个客户端成功创建 lock 节点，其他客户端对 lock 节点设置 watcher
3. 持有锁的客户端删除 lock 节点或该客户端崩溃，由 Zookeeper 删除 lock 节点
4. 其他客户端获得 lock 节点被删除的通知
5. 重复上述4个步骤，直至无客户端在等待获取锁了

2.2 读写锁的实现

1. 自己创建的节点序号排在所有其他子节点前面
2. 自己创建的节点前面无写锁节点

读写锁的第一种实现

1. 所有客户端创建自己的锁节点
2. 从 Zookeeper 端获取 /share_lock 下所有的子节点，并对 /share_lock 节点设置 watcher
3. 判断自己创建的锁节点是否可以获取锁，如果可以，持有锁。

   否则继续等待

4. 持有锁的客户端删除自己的锁节点，其他客户端收到 /share_lock 子节点变动的通知
5. 重复步骤2、3、4，直至无客户端在等待获取锁了

读写锁的第二种实现

1. 所有客户端创建自己的锁节点
2. 从 Zookeeper 端获取 /share_lock 下所有的子节点
3. 判断自己创建的锁节点是否可以获取锁，如果可以，持有锁。

   否则对自己关心的锁节点设置 watcher

4. 持有锁的客户端删除自己的锁节点，某个客户端收到该节点被删除的通知，并获取锁
5. 重复步骤4，直至无客户端在等待获取锁了

感谢各位的阅读，以上就是“Zookeeper的分布式锁的实现方式”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Zookeeper的分布式锁的实现方式这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！