zk分布式锁

zk常见的使⽤场景

服务注册与订阅(共⽤节点)

分布式通知(监听znode)

服务命名(znode特性)

数据订阅、发布(watcher)

分布式锁(临时节点)


zk是个数据库,⽂件存储系统,并且有监听通知机制(观察者模式)存⽂件系统,存了节点

zk的节点类型有4⼤类(节点名称唯⼀)

持久化节点(zk断开节点还在)

持久化顺序编号⽬录节点

临时⽬录节点(客户端断开后节点就删除了)

临时⽬录编号⽬录节点


节点创建

create /test laogong // 创建永久节点

create -e /test laogong // 创建临时节点 临时节点就创建成功了,如果我断开这次链接,这个节点⾃然就消失了

create -s /test // 创建顺序节点

create -e -s /test // 创建临时顺序节点


我定义了⼀个库存inventory值为1,还⽤到了⼀个CountDownLatch发令枪,等10个线程都就绪了⼀起 去扣减库存。 是不是就像10台机器⼀起去拿到库存,然后扣减库存了? 所有机器⼀起去拿,发现都是1,那⼤家都认为是⾃⼰抢到了,都做了减⼀的操作,但是等所有⼈都执 ⾏完,再去set值的时候,发现其实已经超卖了 , 是吧,这还不是超卖⼀个两个的问题,超卖7个都有,代码⾥⾯明明判断了库存⼤于0才去减的,怎么回 事开头我说明了。 那怎么解决这个问题? sync,lock也只能保证你当前机器线程安全,这样分布式访问还是有问题。


上⾯跟⼤家提到的zk的节点就可以解决这个问题。 zk节点有个唯⼀的特性,就是我们创建过这个节点了,你再创建zk是会报错的,那我们就利⽤⼀下他的 唯⼀性去实现⼀下

怎么实现呢?

上⾯不是10个线程嘛?

我们全部去创建,创建成功的第⼀个返回true他就可以继续下⾯的扣减库存操作,后续的节点访问就会

全部报错,扣减失败,我们把它们丢⼀个队列去排队。

那怎么释放锁呢?

删除节点咯,删了再通知其他的⼈过来加锁,依次类推。

我们实现⼀下,zk加锁的场景


是不是,只有第⼀个线程能扣减成功,其他的都失败了。 但是你发现问题没有,你加了锁了,你得释放啊,你不释放后⾯的报错了就不重试了。 那简单,删除锁就释放掉了,Lock在finally⾥⾯unLock,现在我们在finally删除节点。 加锁我们知道创建节点就够了,但是你得实现⼀个阻塞的效果呀,那咋搞? 死循环,递归不断去尝试,直到成功,⼀个伪装的阻塞效果。 怎么知道前⾯的⽼哥删除节点了嗯? 监听节点的删除事件


但是你发现你这样做的问题没? 是的,会出现死锁。 第⼀个仔加锁成功了,在执⾏代码的时候,机器宕机了,那节点是不是就不能删除了? 你要故作沉思,⾃问⾃答,时⽽看看远⽅,时⽽看看⾯试官,假装⾃⼰什么都不知道。 哦我想起来了,创建临时节点就好了,客户端连接⼀断开,别的就可以监听到节点的变化了。 嗯还不错,那你发现还有别的问题没? 好像这种监听机制也不好。 怎么个不好呢?你们可以看到,监听,是所有服务都去监听⼀个节点的,节点的释放也会通知所有的服务器,如果是 900个服务器呢? 这对服务器是很⼤的⼀个挑战,⼀个释放的消息,就好像⼀个牧⽺⽝进⼊了⽺群,⼤家都四散⽽开,随 时可能⼲掉机器,会占⽤服务资源,⽹络带宽等等。 这就是⽺群效应

那怎么解决这个问题?好的,临时顺序节点,可以顺利解决这个问题。

之前说了全部监听⼀个节点问题很⼤,那我们就监听我们的前⼀个节点,因为是顺序的,很容易找到⾃⼰的前后。


和之前监听⼀个永久节点的区别就在于,这⾥每个节点只监听了⾃⼰的前⼀个节点,释放当然也是⼀个 个释放下去,就不会出现⽺群效应了。


你说了这么多,挺不错的,你能说说ZK在分布式锁中实践的⼀些缺点么? Zk性能上可能并没有缓存服务那么⾼。 因为每次在创建锁和释放锁的过程中,都要动态创建、销毁瞬时节点来实现锁功能。 ZK中创建和删除节点只能通过Leader服务器来执⾏,然后将数据同步到所有的Follower机器上。(这⾥ 涉及zk集群的知识,我就不展开了,以后zk章节跟⽼公们细聊) 还有么? 使⽤Zookeeper也有可能带来并发问题,只是并不常⻅⽽已。 由于⽹络抖动,客户端可ZK集群的session连接断了,那么zk以为客户端挂了,就会删除临时节点,这 时候其他客户端就可以获取到分布式锁了。 就可能产⽣并发问题了,这个问题不常⻅是因为zk有重试机制,⼀旦zk集群检测不到客户端的⼼跳,就 会重试,Curator客户端⽀持多种重试策略。 多次重试之后还不⾏的话才会删除临时节点。 Tip:所以,选择⼀个合适的重试策略也⽐较重要,要在锁的粒度和并发之间找⼀个平衡。 有更好的实现么? 基于Redis的分布式锁
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