Zookeeper分布式锁的实现和原理

Zookeeper的使用典型场景之一：分布式锁

使用zk的分布式锁，无非是通过zk的两大特性：节点和事件监听

互斥锁：

1）创建临时顺序节点

2）判断是否是临时顺序节点最小的，如果是，直接获得锁，如果不是，对之前的一个节点进行监听

3）获得锁，处理业务逻辑，释放锁，即delete节点，监听当前节点的后续节点收到事件通知，开始从第二步循环

采用这种方式，每个线程对应的只需要监听一个节点，避免了多个线程竞争一个节点，可以缓解服务端压力，效率较高。这种实现是公平锁、互斥锁。

读写锁：

使用互斥锁，如果同一时间大量的请求涌入是会性能下降的，但是实际上很多情况下不是所有的请求都需要阻塞的，通过zk同样可以实现读写锁。

写入的时候，后来的请求不能读，同样也不能写。读的时候，后面的请求可以读，但是不能写。基于这样的原理，需要监听的节点就少了很多。读读之间不需要监听，如果有写，需要监听。

写锁实际上可以看作是互斥锁。

zk分布式锁的具体代码实现，可以使用Apache开源的一款zk客户端Curator，实现起来相当简单。

使用springboot项目，引入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>5.0.0</version>
</dependency>

注入客户端：

@Bean(initMethod = "start")
public CuratorFramework curatorFramework() {
　　RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
　　CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.0.15:2181", retryPolicy);
　　return client;
}

# 互斥锁demo
InterProcessMutex interProcessMutex = new InterProcessMutex(curatorFramework, "/item_" + id);
try {
    // 一直等待，直到加锁成功
    interProcessMutex.acquire();
    // TODO: 2020-11-24 业务逻辑
} catch (Exception e) {
　　if (e instanceof RuntimeException) {
　　　　throw e;
}
} finally {
    interProcessMutex.release();
}

# 读写锁实现demo，可以加读锁或者写锁
InterProcessReadWriteLock interProcessReadWriteLock = new InterProcessReadWriteLock(curatorFramework, "/item_" + id);
// InterProcessMutex interProcessMutex = interProcessReadWriteLock.readLock();
InterProcessMutex interProcessMutex = interProcessReadWriteLock.writeLock();
try {
　　interProcessMutex.acquire();
　　// TODO: 2020-11-24 业务逻辑
} catch (Exception e) {
　　if (e instanceof RuntimeException) {
　　　　throw e;
　　}
} finally {
　　interProcessMutex.release();
}

curator客户端已经帮我们封装好了，我们只需要专注处理业务逻辑即可。

具体的原理也可以进到curator源码中去看，就是基于上面的原则去实现的。