前言：Zookeeper 是一个开源的分布式协调服务，可以用于实现分布式锁。本文将介绍如何使用 Zookeeper 实现分布式锁。
简介
- 本地锁：比如在单机服务A JVM 上使用 Synchronized 关键字来对一个共享资源上锁，但是这个 Synchronized 只能保证这台机器的锁，如果是集群模式，服务A也在另一台机器上运行呢？就无法保证同一时间只有一个线程访问到共享资源了。
- 分布式锁：在分布式系统中，为了保证数据的一致性和安全性，需要使用分布式锁来协调各个节点的访问。
Zookeeper 实现分布式锁
Zookeeper 实现分布式锁有两种方式，一种是排他锁（X锁），一种是共享锁（S锁）。
排他锁实现
排他锁 Exclusive Locks，简称 X 锁，又称写锁/独占锁，如果事务 A 对某个对象加了排他锁，其他事务则不可对该对象增加 X 锁或者 S 锁，直到事务 A 释放了该锁。
- 在 Zookeeper 中，先创建一个节点，假设是
/exclusive_lock，然后多个客户端就可以在这个节点下创建一个规定命名的临时节点，假设是 lock，所有客户端只有一个客户端能创建成功，创建成功即获得锁。
- 同时，没有获得锁的客户端就在
/exclusive_lock上注册一个子节点变更的 Watcher 监听，以便实时监听 lock 节点被释放（删除）的情况。 - 一般来说会有两种情况：一是客户端正常执行完逻辑后，删除节点 lock。二是客户端宕机了，因为 lock 是临时节点，也会被删除。无论如何锁都会被释放，Zookeeper 就会通知所有在
/exclusive_lock注册监听的客户端，他们收到通知后，就可以重新开始对锁进行抢占，从步骤 1 开始。
共享锁实现
共享锁 Shared Lock，简称 S 锁，又称读锁。根据操作系统基本知识，如果一个对象上有 S 锁，那其他事务可以继续加 S 锁，但不能加 X 锁。并发性比较好。
- 和排他锁一样，先创建一个节点，假设是
/shared_lock，然后我们为了方便，在锁节点名称上就能看出是哪个客户端，是 X 锁还是 S 锁，我们将锁节点的命名设置为host-W/R-序号的形式，这里可以看出是想创建一个顺序节点，为什么要加上序号呢？为了方便我们判断 W 锁和 S 锁的顺序，往下看就知道了。 - 所有客户端根据自身需要，到
/shared_lock节点下创建临时顺序节点，如：
-
创建完节点后，需要通过 Zookeeper 来判断读写顺序：
- （1）客户端创建完节点，获取
/shared_lock节点下是所有子节点，并对/shared_lock的变更注册监听。 - （2）确定自己的节点的顺序
- 对于读请求，如果比自己小的节点都是读节点，可以直接读。如果比自己小的有写节点，不可读。
- 对于写请求，若自己不是序号最小的节点，则等待。
- （3）接受 Watcher 事件通知，重复（1）的步骤。
- （1）客户端创建完节点，获取
-
释放锁，和排他锁的释放流程一样。
羊群效应
上面虽然可以实现共享锁的功能，但是仔细想想，有没有问题？
机智的同学可能想到了，监听通知事件有许多个客户端做了无用功。假设现在的客户端情况如下：
可以看到，在 host1 移除之后，其他所有客户端都会收到通知事件，但其实有影响的只是 host2，能进行加 X 锁写操作。其他的客户端被唤醒后还是要继续等待监听。这就是所谓的羊群效应。
羊群效应会给 Zookeeper 服务器造成巨大的性能影响和网络开销！！！
那上面的共享锁有什么改进办法吗？有，更改几个关键步骤：
- 客户端创建节点后不要在父节点上注册监听了。
- 对于读请求，向比自己序号小的最后一个 W 节点注册 Watcher 监听（exist监听）。
- 对于写请求，向比自己序号小的最后一个节点，无论 R 节点还是 W 节点，注册 Watcher 监听（exist监听）。
这样更改就可以避免羊群效应了（不会通知全部客户端了）。
Zookeeper 和 Redis 分布式锁的区别及应用场景
- 性能不同
- Redis 分布式锁是直接用 key 去 set value，内存中，速度快，性能好。
- Zookeeper 需要在一个目录结构树下创建一个节点。性能不好。
- 锁的释放时机不同
- Reids 分布式锁释放时机：1 执行完成，2 超时释放。
- Zookeeper 分布式锁释放时机：1 执行完成，2 客户端宕机。
- 使用场景不同
- Redis 适合单机，使用简单方便，使用 Redis 集群有可能在主节点获取锁后宕机，又没同步到子节点。
- 如果需要集群的分布式锁则使用 Zookeeper，可以保证强一致性。
总的来说，Zookeeper 分布式锁适合集群，适合需要强一致性的环境。