分布式锁3: zk实现分布式锁3 使用临时顺序节点+watch监听实现阻塞锁

news2024/11/15 4:57:49

一 zk实现分布式锁

1.1 使用临时顺序节点的问题

接上一篇文章，每个请求要想正常的执行完成，最终都是要创建节点，如果能够避免争抢必然可以提高性能。这里借助于zk的临时序列化节点，实现分布式锁

1. 主要修改了构造方法和lock方法：

2.并添加了getPreNode获取前置节点的方法。

存在的问题就是羊群效应。

1.2 使用临时顺序节点+watch监听实现阻塞锁

假如当前有1000个节点在等待锁，如果获得锁的客户端释放锁时，这1000个客户端都会被唤醒，这种情况称为“羊群效应”。

在这种羊群效应中，zookeeper需要通知1000个客户端，这会阻塞其他的操作，最好的情况应该只唤醒新的最小节点对应的客户端。应该怎么做呢？在设置事件监听时，每个客户端应该对刚好在它之前的子节点设置事件监听，例如子节点列表为/locks/lock-0000000000、/locks/lock-0000000001、/locks/lock-0000000002，序号为1的客户端监听序号为0的子节点删除消息，序号为2的监听序号为1的子节点删除消息。

1.3 使用临时顺序节点+watch监听实现阻塞锁的算法逻辑

1.客户端连接zookeeper，并在/lock下创建临时的且有序的子节点，第一个客户端对应的子节点为/locks/lock-0000000000，第二个为/locks/lock-0000000001，以此类推；

2.客户端获取/lock下的子节点列表，判断自己创建的子节点是否为当前子节点列表中序号最小的子节点，如果是则认为获得锁，否则监听刚好在自己之前一位的子节点删除消息，获得子节点变更通知后重复此步骤直至获得锁；

3.执行业务代码；

4.完成业务流程后，删除对应的子节点释放锁。

二操作步骤

2.1 代码

2.1.1 zk的客户端

初始化则创建临时序列化节点

2.1.2 分布式锁代码

package com.atguigu.distributed.lock.config;

import com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.CollectionUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.zookeeper.*;


import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;

/**
 * @ClassName: ZkDistributedTempLock
 * @Description: TODO
 * @Author: admin
 * @Date: 2024/01/06 11:05:09 
 * @Version: V1.0
 **/
public class ZkDistributedTempLock implements Lock {
    private static final String ROOT_PATH = "/d-zk";
    private String path;
    private ZooKeeper zooKeeper;

    public ZkDistributedTempLock(ZooKeeper zooKeeper,String lockName) throws KeeperException, InterruptedException {
        this.zooKeeper = zooKeeper;
       // this.path = ROOT_PATH + "/" + lockName+"-";
        this.path = zooKeeper.create(ROOT_PATH + "/" + lockName + "-", null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
    }

    public void lock() {
        try {
            String preNode = getPreNode(path);
            // 如果该节点没有前一个节点，说明该节点时最小节点，放行执行业务逻辑
            if (StringUtils.isEmpty(preNode)) {
                return;
            } else {//有前一个节点，阻塞，对前一个节点进行监听
                CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
                if (this.zooKeeper.exists(ROOT_PATH + "/" + preNode, new Watcher() {

                    @Override
                    public void process(WatchedEvent event) {
                        System.out.println("当前节点=="+path+" 前一个节点:"+ROOT_PATH + "/" + preNode);
                        countDownLatch.countDown();
                    }
                }) == null) {
                    return;
                }
                // 阻塞。。。。
                countDownLatch.await();
                return;
            }
        } catch (InterruptedException | KeeperException e) {
            // 重新检查。是否获取到锁
            try {
                Thread.sleep(20);
            } catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
            lock();
        }
    }

    @Override
    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {

    }

    @Override
    public boolean tryLock() {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return false;
    }

    @Override
    public void unlock(){
        try {
            this.zooKeeper.delete(path, 0);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 获取指定节点的前节点
     * @param path
     * @return
     */
    private String getPreNode(String path){
       System.out.println("path:"+path);
        try {
            // 获取当前节点的序列化号
            Long curSerial = Long.valueOf(StringUtils.substringAfterLast(path, "-"));
            // 获取根路径下的所有序列化子节点
            List<String> nodes = this.zooKeeper.getChildren(ROOT_PATH, false);
            // 判空
            if (CollectionUtils.isEmpty(nodes)){
                return null;
            }

            // 获取前一个节点
            Long flag = 0L;
            String preNode = null;
            for (String node : nodes) {
                // 获取每个节点的序列化号
                Long serial = Long.valueOf(StringUtils.substringAfterLast(node, "-"));
                if (serial < curSerial && serial > flag){
                    flag = serial;
                    preNode = node;
                }
            }

            return preNode;
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    @Override
    public Condition newCondition() {
        return null;
    }
}