基于zookeeper的分布式锁实现

工作中需要写一个定时任务,由于是集群环境,自然而然想到需要通过分布式锁来保证单台执行..相信大家都会想到使用zk来实现对应的分布式锁.下面就简单介绍一下几种实现

准备工作

有几个帮助类,先把代码放上来

ZKClient 对zk的操作做了一个简单的封装

Java代码

packagezk.lock;

importorg.apache.zookeeper.*;

importorg.apache.zookeeper.data.Stat;

importzk.util.ZKUtil;

importjava.util.concurrent.CountDownLatch;

importjava.util.concurrent.TimeUnit;

/**

* User: zhenghui

* Date: 14-3-26

* Time: 下午8:50

* 封装一个zookeeper实例.

*/

publicclassZKClientimplementsWatcher {

privateZooKeeper zookeeper;

privateCountDownLatch connectedSemaphore =newCountDownLatch(1);

publicZKClient(String connectString,intsessionTimeout)throwsException {

zookeeper =newZooKeeper(connectString, sessionTimeout,this);

System.out.println(“connecting zk server”);

if(connectedSemaphore.await(10l, TimeUnit.SECONDS)) {

System.out.println(“connect zk server success”);

}else{

System.out.println(“connect zk server error.”);

thrownewException(“connect zk server error.”);

}

}

publicvoidclose()throwsInterruptedException {

if(zookeeper !=null) {

zookeeper.close();

}

}

publicvoidcreatePathIfAbsent(String path,booleanisPersistent)throwsException {

CreateMode createMode = isPersistent ? CreateMode.PERSISTENT : CreateMode.EPHEMERAL;

path = ZKUtil.normalize(path);

if(!this.exists(path)) {

zookeeper.create(path,null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, createMode);

}

}

publicbooleanexists(String path)throwsException {

path = ZKUtil.normalize(path);

Stat stat = zookeeper.exists(path,null);

returnstat !=null;

}

publicString getData(String path)throwsException {

path = ZKUtil.normalize(path);

try{

byte[] data = zookeeper.getData(path,null,null);

returnnewString(data);

}catch(KeeperException e) {

if(einstanceofKeeperException.NoNodeException) {

thrownewException(“Node does not exist,path is [“+ e.getPath() +”].”, e);

}else{

thrownewException(e);

}

}catch(InterruptedException e) {

Thread.currentThread().interrupt();

thrownewException(e);

}

}

@Override

publicvoidprocess(WatchedEvent event) {

if(event ==null)return;

// 连接状态

Watcher.Event.KeeperState keeperState = event.getState();

// 事件类型

Watcher.Event.EventType eventType = event.getType();

// 受影响的path

//        String path = event.getPath();

if(Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected == keeperState) {

// 成功连接上ZK服务器

if(Watcher.Event.EventType.None == eventType) {

System.out.println(“zookeeper connect success”);

connectedSemaphore.countDown();

}

}

//下面可以做一些重连的工作.

elseif(Watcher.Event.KeeperState.Disconnected == keeperState) {

System.out.println(“zookeeper Disconnected”);

}elseif(Watcher.Event.KeeperState.AuthFailed == keeperState) {

System.out.println(“zookeeper AuthFailed”);

}elseif(Watcher.Event.KeeperState.Expired == keeperState) {

System.out.println(“zookeeper Expired”);

}

}

}

ZKUtil 针对zk路径的一个工具类

Java代码

packagezk.util;

/**

* User: zhenghui

* Date: 14-3-26

* Time: 下午9:56

*/

publicclassZKUtil {

publicstaticfinalString SEPARATOR =”/”;

/**

* 转换path为zk的标准路径 以/开头,最后不带/

*/

publicstaticString normalize(String path) {

String temp = path;

if(!path.startsWith(SEPARATOR)) {

temp = SEPARATOR + path;

}

if(path.endsWith(SEPARATOR)) {

temp = temp.substring(0, temp.length()-1);

returnnormalize(temp);

}else{

returntemp;

}

}

/**

* 链接两个path,并转化为zk的标准路径

*/

publicstaticString contact(String path1,String path2){

if(path2.startsWith(SEPARATOR)) {

path2 = path2.substring(1);

}

if(path1.endsWith(SEPARATOR)) {

returnnormalize(path1 + path2);

}else{

returnnormalize(path1 + SEPARATOR + path2);

}

}

/**

* 字符串转化成byte类型

*/

publicstaticbyte[] toBytes(String data) {

if(data ==null|| data.trim().equals(“”))returnnull;

returndata.getBytes();

}

}

NetworkUtil 获取本机IP的工具方法

Java代码

packagezk.util;

importjava.net.InetAddress;

importjava.net.NetworkInterface;

importjava.util.Enumeration;

/**

* User: zhenghui

* Date: 14-4-1

* Time: 下午4:47

*/

publicclassNetworkUtil {

staticprivatefinalcharCOLON =’:’;

/**

* 获取当前机器ip地址

* 据说多网卡的时候会有问题.

*/

publicstaticString getNetworkAddress() {

Enumeration netInterfaces;

try{

netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

InetAddress ip;

while(netInterfaces.hasMoreElements()) {

NetworkInterface ni = netInterfaces

.nextElement();

Enumeration addresses=ni.getInetAddresses();

while(addresses.hasMoreElements()){

ip = addresses.nextElement();

if(!ip.isLoopbackAddress()

&& ip.getHostAddress().indexOf(COLON) == -1) {

returnip.getHostAddress();

}

}

}

return””;

}catch(Exception e) {

return””;

}

}

}

————————— 正文开始  ———————————–

这种实现非常简单,具体的流程如下

《基于zookeeper的分布式锁实现》

对应的实现如下

Java代码

packagezk.lock;

importzk.util.NetworkUtil;

importzk.util.ZKUtil;

/**

* User: zhenghui

* Date: 14-3-26

* Time: 下午8:37

* 分布式锁实现.

*

* 这种实现的原理是,创建某一个任务的节点,比如 /lock/tasckname 然后获取对应的值,如果是当前的Ip,那么获得锁,如果不是,则没获得

* .如果该节点不存在,则创建该节点,并把改节点的值设置成当前的IP

*/

publicclassDistributedLock01 {

privateZKClient zkClient;

publicstaticfinalString LOCK_ROOT =”/lock”;

privateString lockName;

publicDistributedLock01(String connectString,intsessionTimeout,String lockName)throwsException {

//先创建zk链接.

this.createConnection(connectString,sessionTimeout);

this.lockName = lockName;

}

publicbooleantryLock(){

String path = ZKUtil.contact(LOCK_ROOT,lockName);

String localIp = NetworkUtil.getNetworkAddress();

try{

if(zkClient.exists(path)){

String ownnerIp = zkClient.getData(path);

if(localIp.equals(ownnerIp)){

returntrue;

}

}else{

zkClient.createPathIfAbsent(path,false);

if(zkClient.exists(path)){

String ownnerIp = zkClient.getData(path);

if(localIp.equals(ownnerIp)){

returntrue;

}

}

}

}catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

returnfalse;

}

/**

* 创建zk连接

*

*/

protectedvoidcreateConnection(String connectString,intsessionTimeout)throwsException {

if(zkClient !=null){

releaseConnection();

}

zkClient =newZKClient(connectString,sessionTimeout);

zkClient.createPathIfAbsent(LOCK_ROOT,true);

}

/**

* 关闭ZK连接

*/

protectedvoidreleaseConnection()throwsInterruptedException {

if(zkClient !=null) {

zkClient.close();

}

}

}

总结

网上有很多文章,大家的方法大多数都是创建一个root根节点,每一个trylock的客户端都会在root下创建一个 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 的子节点,同时设置root的child 变更watcher(为了避免羊群效应,可以只添加前一个节点的变更通知) .如果创建的节点的序号是最小,则获取到锁,否则继续等待root的child 变更

核心技术:Maven,Springmvc mybatis shiro, Druid, Restful, Dubbo, ZooKeeper,Redis,FastDFS,ActiveMQ,Nginx

1.     项目核心代码结构截图

《基于zookeeper的分布式锁实现》

项目模块依赖

《基于zookeeper的分布式锁实现》

特别提醒:开发人员在开发的时候可以将自己的业务REST服务化或者Dubbo服务化

2.    项目依赖介绍

2.1 后台管理系统、Rest服务系统、Scheculer定时调度系统依赖如下图:

《基于zookeeper的分布式锁实现》

2.2 Dubbo独立服务项目依赖如下图:

《基于zookeeper的分布式锁实现》

3.  项目功能部分截图:

《基于zookeeper的分布式锁实现》
《基于zookeeper的分布式锁实现》
《基于zookeeper的分布式锁实现》
《基于zookeeper的分布式锁实现》
《基于zookeeper的分布式锁实现》
《基于zookeeper的分布式锁实现》
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zookeeper、dubbo服务启动

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dubbo管控台

《基于zookeeper的分布式锁实现》
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REST服务平台

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    原文作者:mingli_jianshu1
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/e1dca9fc790c
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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