ZK分布式锁实现

2024-05-30 12:08
文章标签 实现 分布式 zk

本文主要是介绍ZK分布式锁实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1、锁的实现方式
1.1、解决资源竞争问题 性能最低,尽量少用
临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码
Synchronized 修身的Java方法,其实就是 Synchronized对 this或类(静态类) 的锁定
1.2、互斥量:采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才能够访问公共资源的权限
Synchronized 修身的代码代码块  ,单台服务器可使用。
2、分布式锁的实现技术
2.1、基于数据库实现分布式锁  多采用乐观锁实现。尽量少用
性能较差,容易出现单点故障
锁没有失效的时间,容易死锁
非阻塞式的
2.2、基于缓存实现分布式锁   小系统多用 。Redis实现原理:保存Redis数据key表示添加了锁,删除key表示解锁。
锁没有失效时间,容易死锁
非阻塞式的
2.3、基于Zookeeper实现分布式锁
实现比较简单、可靠性高、性能较好

3、ZK实现分布式锁

3.1、ZK分布式锁依赖包

<dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-api</artifactId><version>1.7.10</version></dependency><dependency><groupId>ch.qos.logback</groupId><artifactId>logback-classic</artifactId><version>1.1.2</version></dependency><dependency><groupId>ch.qos.logback</groupId><artifactId>logback-core</artifactId><version>1.1.2</version></dependency><dependency><groupId>com.101tec</groupId><artifactId>zkclient</artifactId><version>0.10</version></dependency>

3.2、业务需要分布式锁的订单类

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class OrderFactory {private static Integer i=0;public  static String GetOrder(){//JDK 锁
//		synchronized (i) {
//			i++;
//			return "NewOrder"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss-"+i).format(new Date());
//		}//分布式锁i++;String ss= "NewOrder"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss-"+i).format(new Date());return ss;}
}

3.3、分布式锁的接口定义

public interface ILock {public void Lock();public void UnLock();
}

3.4、分布式锁的抽象类定义

import org.I0Itec.zkclient.ZkClient;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
public  abstract class ZKAbstractLock implements ILock {private static Logger log=LoggerFactory.getLogger(ZKAbstractLock.class);private static String host="localhost";private static String port="2181";//分布式锁,通过创建统一的临时节点 创建成功则表示获取锁成功,否则失败protected static String node="/zklock";protected ZkClient client=new ZkClient(host+":"+port);/*** 1:先试着创建临时节点,创建成功则获取锁* 2:如果创建失败,表示已被其他线程上锁了;需要监视这个节点删除(其他线程释放锁),并且使用CountDownLatch 休眠当前线程* 3:当其他线程释放锁后,唤醒当前线程,重新获取锁。* 缺点:有多个线程等待这个锁时,一个线程释放锁后,其他线程都会被唤醒进行锁的获取(只有一个会成功获取),* 这样导致竞争激烈,资源浪费。解决思路,当有锁后只有一个线程监视这个节点,其他线程不监视。这个线程释放锁后通知下一个线程获取锁*/public void Lock() {if(tryLock()){log.info(Thread.currentThread().getName()+ " Get Lock Success!!!");}else{//等待之后重新获取锁waitforLock();Lock();}}public void UnLock() {//由于创建的是临时节点,则关闭zk的连接,锁自动释放client.close();}//试着去获取锁protected abstract boolean tryLock();//等待获取锁protected abstract void waitforLock();
}

3.5、分布式锁的实现类

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.I0Itec.zkclient.IZkDataListener;
import org.I0Itec.zkclient.exception.ZkException;
public class ZKLockImp extends ZKAbstractLock {private CountDownLatch cld = null;/*** 创建临时节点,创建成功则说明获取锁,否则表示获取锁失败*/@Overrideprotected boolean tryLock() {try {client.createEphemeral(node);return true;}catch (ZkException e) {return false;}}/*** 获取锁失败后,需要在这里让线程休眠等待*/@Overrideprotected void waitforLock() {//对ZK创建一个节点监视器 watcherIZkDataListener listener = new IZkDataListener() {//当zk临时节点删除后触发。当其他线程释放锁后,这个临时节点会被删除,从而触发//让CountDownLatch 减一,从而唤醒线程public void handleDataDeleted(String dataPath) throws Exception {if (cld != null) {cld.countDown();}}//当节点值改变后触发public void handleDataChange(String dataPath, Object data)throws Exception {}};//对节点添加监视器client.subscribeDataChanges(node, listener);//节点存在表示之前有锁已经被占用,让线程等待这里if (client.exists(node)) {cld = new CountDownLatch(1);try {cld.await();//(异步等待,指定减为0)线程会在这里堵塞,指定门闩数为0}catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//对节点移除监视器client.unsubscribeDataChanges(node, listener);}
}

3.6、分布式锁获取唯一订单号测试案例

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import com.hongying.mutithread.OrderFactory;
public class OrderServiceTest implements Runnable  {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(OrderServiceTest.class);private static int count = 1000;//并发线程数量private static CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(count);ILock lock = new ZKLockImp();public void run() {//创建订单createOrderNum();}public void createOrderNum() {lock.Lock();String orderNum = OrderFactory.GetOrder();logger.info(Thread.currentThread().getName() + "创建了订单号:【" + orderNum+ "】!");lock.UnLock();}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < count; i++) {new Thread(new OrderServiceTest()).start();//发令枪里面的数字减一cdl.countDown();}}
}

4、总结

缺点:有多个线程等待这个锁时,一个线程释放锁后,其他线程都会被唤醒进行锁的获取(只有一个会成功获取),

这样导致竞争激烈,资源浪费。解决思路,采用ZK的临时顺序节点实现,当有锁后只有一个线程监视这个节点,其他线程不监视。这个线程释放锁后通知下一个线程获取锁。

写的一般般,如有更好的解决方案,谢谢分享。后续会再次优化,更新中。。。





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http://www.chinasem.cn/article/1016207

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