Zookeeper实现分布式锁的分析和理解

Zookeeper实现分布式锁

创建临时顺序节点执行create -e -s /znode即可实现分布式锁。

zk中锁的分类

  • 读锁(读锁共享):大家都可以读。上锁前提:之前的锁没有写锁
  • 写锁(写锁排他):只有得到写锁的才能写。上锁前提:之前没有任何锁

zk的读锁

  • 创建一个临时序号节点,节点的数据是read,表示是读锁
  • 获取当前zk中序号比自己小的所有节点
  • 判断最小节点是否是读锁
    • 如果不是读锁的话,则上锁失败,为最小节点设置监听。阻塞等待,zk的watch机制会当最小节点发生变化时通知当前节点,再执行第二步的流程
    • 如果是读锁的话,则上锁成功。

zk的写锁

  • 创建一个临时序号节点,节点的数据是write,表示写锁
  • 获取zk中所有的子节点
  • 判断自己是否是最小的节点:
    • 如果是,则上写锁成功
    • 如果不是,说明前面还有锁,则上锁失败,监听最小节点,如果最小节点有变化,则再执行第二步。

羊群效应

如果有大量的节点都想实现写锁,且最小节点已经实现了锁,那么会有大量节点监听zk中的最小节点,会造成大量节点的并发访问,对zk的压力非常大--羊群效应。

解决方法:将上述的获取写锁的方式,调整为链式监听。

有点类似于 juc 里的写锁获取的方式

Zookeeper中的Watch机制

使用 get -w /znode 参数,可以监听一次 znode 节点的变化,类似于把 Watch注册成了znode 的触发器。当调用createdeleteset时,会触发 znode 上的注册的对应事件,请求 Watch 的客户端就会收到异步通知。

只能监听到当前节点的变化,不能监听到当前节点的子节点的变化

客户端使用了 NIO 通信模式监听服务的调用。

Watch机制的特点

  1. 一次性

    无论是服务端还是客户端,一旦一个 Watcher 被 触 发 ,Zookeeper 都会将其从相应的存储中移除。这样的设计有效的减轻了服务端的压力

  2. 轻量

    • Watcher 通知只会告诉客户端发生了事件变化,而不会说明事件的具体内容。
    • 客户端向服务端注册 Watcher 的时候,并不会把客户端真实的 Watcher 对象实体传递到服务端,仅仅是在客户端请求中使用 boolean 类型属性进行了标记。
  3. 异步

    Watch 机制被触发后,另一端异步的发送事件的变化。

    由于网络延迟或其他因素导致客户端在不同的时刻监听到事件变化,zookeeper只能保证最终的一致性,而无法保证强一致性。

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