zookeeper编程入门系列之zookeeper实现分布式进程监控和分布式共享锁（图文详解）

本博文的主要内容有

 　　 一、zookeeper编程入门系列之利用zookeeper的临时节点的特性来监控程序是否还在运行

 　　 二、zookeeper编程入门系列之zookeeper实现分布式进程监控

　　 三、zookeeper编程入门系列之zookeeper实现分布式共享锁

　　我这里采用的是maven项目，这个很简单，不会的博友，见我下面写的这篇博客

Zookeeper项目开发环境搭建（EclipseMyEclipse + Maven）

　　这里，推荐用下面的eclipse版本（当然你若也有myeclipse，请忽视我这句话）

 

 

Group Id：zhouls.bigdata

Artifact Id：zkDemo

Package：zhouls.bigdata.zkDemo

 　　将默认的jdk，修改为jdk1.7

　　修改默认的pom.xml

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>zhouls.bigdata</groupId>
  <artifactId>zkDemo</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>zkDemo</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>3.8.1</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

 　　修改后的pom.xml为

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>zhouls.bigdata</groupId>
  <artifactId>zkDemo</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>zkDemo</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!-- 此版本的curator操作的zk是3.4.6版本 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>2.10.0</version>
        </dependency>

    </dependencies>
</project>

 

 　　junit是单元测试。

 

　　也许，大家的jdk1.7会报错误，那就改为jdk1.8。

 一、zookeeper编程入门系列之利用zookeeper的临时节点的特性来监控程序是否还在运行

 　　写一个TestCurator.java

　　怎么通过Curator连接到zookeeper官网，其实是有固定的。

 　　这打开需要好几分钟的时间，里面会有示范代码，教我们怎么连接zookeeper。

　　我这里的zookeeper集群是master（192.168.80.145）、slave1（192.168.80.146）和slave2（192.168.80.147）。

 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] 

 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] 

 　　现在，我想通过Curator来连接到zookeeper集群，并在里面创建临时节点。

 　　这里，永久节点为monitor、临时节点为test123。（当然，大家可以自行去命名）（同时，大家也可以通过命令行方式来创建，我这里就是以代码api形式来创建了）

 

 

　　　　比如，这样，monitor是父节点（作为永久节点），test123是临时节点。

 　　　　而现在，是monitor都没有，它不会给我们一次性创建完。

 

 　　除非，大家在命令行里先创建好monitor节点，之后，然后上述代码可以操作成功。否则，就需如下修改代码。

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void testName() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/test123");//指定节点名称
            

    }

}

 

 　　可以看到成功monitor生成，其实啊，/monitor/test123节点也是有的。（只是中间又消失了）

　　为什么会中间消失了呢？是因为，test123是临时节点。创建完之后，它就会消失了。

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[]

　　那么，我想看，怎么用代码来实现呢？

　　增加以下代码

 　　此时的代码是TestCurator.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void testName() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/test123");//指定节点名称
        while (true) {
                    ;
        }
    

    }

}

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[test123]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] 

　　然后，我这边，把代码，来停掉，则它就会消失了。

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /monitor
[test123]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] ls /monitor
[]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] 

　　好的，那么，现在，又有一个疑问出来了，在往monitor节点里，注册节点如test123，那么，我怎么知道是哪一台的呢？则此时，需要做如下修改

 　　此刻的代码如下TestCurator.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.net.InetAddress;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void testName() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = localhost.getHostAddress();
        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/" + ip);//指定节点名称
        while (true) {
                    ;
        }
        

    }

}

 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /monitor
[test123]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] ls /monitor
[]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] ls /monitor
[169.254.28.160]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[test123]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /monitor
[169.254.28.160]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] 

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[monitor, hbase, zookeeper, admin, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /monitor
[test123]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /monitor
[169.254.28.160]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] 

　　这个ip怎么不是我集群里的ip呢？是哪里的？？？

　　原来是这里的

 　　因为，我是在test测试，所以，拿到的是windows本地的ip地址。

　　如果，放在mian去测试，则就是拿到集群里的ip地址了。

 

 

　　至此，我们是用临时节点的这个特性，来监控程序有没有运行的。并不是说临时节点就是来只做这个事！！！

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.net.InetAddress;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void testName() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = localhost.getHostAddress();
        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/" + ip);//指定节点名称
        while (true) {
                    ;
        }
        

        //或者
        
//        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
//                .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)// 指定节点类型,注意：临时节点必须在某一个永久节点下面
//                .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
//                .forPath("/monitor/ + ip");// 指定节点名称
//        while (true) {
//            ;
//        }

    }

}

　　可以将这个，写入到入口类或构造函数里。每次开始前都调用执行。以此来监控程序是否还在运行，非常重要！

二、zookeeper编程入门系列之zookeeper实现分布式进程监控

 

 　　思路： 即在/下，先注册一个监视器，即monitor节点（为永久节点）

 　　　　     然后，监视monitor节点下面的所有子节点（为临时节点）

 　　概念见

Zookeeper概念学习系列之zookeeper实现分布式进程监控

　　先执行

 　　然后执行

　　ZkNodeWacter.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
/**
 * 这个监视器需要一直在后台运行，所以相当于是一个死循环的进程
 * @author zhouls
 *
 */
public class ZkNodeWacter implements Watcher {
    CuratorFramework client;
    List<String> childrenList = new ArrayList<String>();
    public ZkNodeWacter() {
        //在启动监视器的时候，链接到zk
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;
        int connectionTimeoutMs = 3000;
        client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端
        
        
        //监视monitor节点下面的所有子节点（为临时节点）
        try {
            //在monitor目录上注册一个监视器，这个监视器只能使用一次
            childrenList = client.getChildren().usingWatcher(this).forPath("/monitor");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        
    }
    
    
    /**
     * 当monitor节点下面的子节点发生变化的时候，这个方法会被调用到
     */
    public void process(WatchedEvent event) {
        System.out.println("我被调用了："+event);
        
        try {
            //重复注册监视器
            List<String> newChildrenList = client.getChildren().usingWatcher(this).forPath("/monitor");
            //先遍历原始的子节点list
            for (String ip : childrenList) {
                if(!newChildrenList.contains(ip)){
                    System.out.println("节点消失："+ip);
                }
            }
            
            for (String ip : newChildrenList) {
                if(!childrenList.contains(ip)){
                    System.out.println("新增节点："+ip);
                }
            }
            childrenList = newChildrenList;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        ZkNodeWacter spiderWacter = new ZkNodeWacter();
        spiderWacter.start();//表示需要开启一个监视器
    }


    private void start() {
        while(true){
            ;
        }
    }

}

　　TestCurator.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.net.InetAddress;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void testName() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = localhost.getHostAddress();
        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/" + ip);//指定节点名称
        while (true) {
                    ;
        }
        

        
        
//        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
//                .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)// 指定节点类型,注意：临时节点必须在某一个永久节点下面
//                .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
//                .forPath("/monitor/ + ip");// 指定节点名称
//        while (true) {
//            ;
//        }

    }

}

三、zookeeper编程入门系列之zookeeper实现分布式共享锁

 　　这里，一般，都是创建临时有序子节点，怎么来创建，不难

 　　说到协调，我首先想到的是北京很多十字路口的交通协管，他们手握着小红旗，指挥车辆和行人是不是可以通行。如果我们把车辆和行人比喻成运行在计算机中的单元(线程)，那么这个协管是干什么的？很多人都会想到，这不就是锁么？对，在一个并发的环境里，我们为了避免多个运行单元对共享数据同时进行修改，造成数据损坏的情况出现，我们就必须依赖像锁这样的协调机制，让有的线程可以先操作这些资源，然后其他线程等待。对于进程内的锁来讲，我们使用的各种语言平台都已经给我们准备很多种选择。

 

　　

 　　TestCurator.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.net.InetAddress;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = localhost.getHostAddress();
        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/" + ip);//指定节点名称
        while (true) {
            ;
        }
        
    }

    
    

        @Test
        public void test2() throws Exception {
            // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
            RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
            String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
            int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
            int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
            CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                    connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                    retryPolicy);
            client.start();// 开启客户端

            InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
            String ip = localhost.getHostAddress();
            
            client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)// 指定节点类型,注意：临时节点必须在某一个永久节点下面
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/");// 指定节点名称
            while (true) {
                ;
            }

    }

}

　　DistributedLock.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

/**
      DistributedLock lock = null;
    try {
        lock = new DistributedLock("127.0.0.1:2181","test");
        lock.lock();
        //do something...
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } 
    finally {
        if(lock != null)
            lock.unlock();
    }
    
    //lock.closeZk();//在cleanup方法中添加
 *
 */
public class DistributedLock implements Lock, Watcher{
    private ZooKeeper zk;
    private String root = "/locks";//根
    private String lockName;//竞争资源的标志
    private String waitNode;//等待前一个锁
    private String myZnode;//当前锁
    private CountDownLatch latch;//计数器
    private int sessionTimeout = 30000;//30秒
    private int waitTimeout = 30000;//等待节点失效最大时间 30秒
    private List<Exception> exception = new ArrayList<Exception>();
    
    /**
     * 创建分布式锁,使用前请确认zkConnString配置的zookeeper服务可用
     * @param zkConnString 127.0.0.1:2181
     * @param lockName 竞争资源标志,lockName中不能包含单词lock
     */
    public DistributedLock(String zkConnString, String lockName){
        this.lockName = lockName;
        // 创建一个与服务器的连接
         try {
            zk = new ZooKeeper(zkConnString, sessionTimeout, this);
            Stat stat = zk.exists(root, false);
            if(stat == null){
                // 创建根节点
                zk.create(root, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); 
            }
        } catch (IOException e) {
            exception.add(e);
        } catch (KeeperException e) {
            exception.add(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            exception.add(e);
        }
    }

    /**
     * zookeeper节点的监视器
     */
    public void process(WatchedEvent event) {
        if(this.latch != null) {  
            this.latch.countDown();  
        }
    }
    /**
     * 获取锁
     */
    public void lock() {
        if(exception.size() > 0){
            throw new LockException(exception.get(0));
        }
        try {
            if(this.tryLock()){
                System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " " +myZnode + " get lock true");
                return;
            }
            else{
                waitForLock(waitNode, waitTimeout);//等待获取锁
            }
        } catch (KeeperException e) {
            throw new LockException(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new LockException(e);
        } 
    }

    /**
     * 尝试获取锁
     */
    public boolean tryLock() {
        try {
            String splitStr = "_lock_";
            if(lockName.contains(splitStr))
                throw new LockException("lockName can not contains \u000B");
            //创建临时有序子节点
            myZnode = zk.create(root + "/" + lockName + splitStr, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
            System.err.println(myZnode + " is created ");
            //取出所有子节点
            List<String> subNodes = zk.getChildren(root, false);
            //取出所有lockName的锁
            List<String> lockObjNodes = new ArrayList<String>();
            for (String node : subNodes) {
                String _node = node.split(splitStr)[0];
                if(_node.equals(lockName)){
                    lockObjNodes.add(node);
                }
            }
            //对所有节点进行默认排序，从小到大
            Collections.sort(lockObjNodes);
            System.out.println(myZnode + "==" + lockObjNodes.get(0));
            if(myZnode.equals(root+"/"+lockObjNodes.get(0))){
                //如果是最小的节点,则表示取得锁
                return true;
            }
            //如果不是最小的节点，找到比自己小1的节点
            String subMyZnode = myZnode.substring(myZnode.lastIndexOf("/") + 1);
            //获取比当前节点小一级的节点(Collections.binarySearch(lockObjNodes, subMyZnode):获取当前节点的角标)
            waitNode = lockObjNodes.get(Collections.binarySearch(lockObjNodes, subMyZnode) - 1);
        } catch (KeeperException e) {
            throw new LockException(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new LockException(e);
        }
        return false;
    }
    
    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) {
        try {
            if(this.tryLock()){
                return true;
            }
            return waitForLock(waitNode,time);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }

    /**
     * 等待获取锁
     * @param lower ：等待的锁
     * @param waitTime 最大等待时间
     * @return
     * @throws InterruptedException
     * @throws KeeperException
     */
    private boolean waitForLock(String lower, long waitTime) throws InterruptedException, KeeperException {
        Stat stat = zk.exists(root + "/" + lower,true);
        //判断比自己小一个数的节点是否存在,如果不存在则无需等待锁,同时注册监听
        if(stat != null){
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " waiting for " + root + "/" + lower);
            this.latch = new CountDownLatch(1);
            this.latch.await(waitTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
            this.latch = null;
        }
        return true;
    }


    /**
     * 取消锁监控
     */
    public void unlock() {
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getId()+",unlock " + myZnode);
            zk.delete(myZnode,-1);
            myZnode = null;
            //zk.close();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 关闭zk链接
     */
    public void closeZk(){
        try {
            zk.close();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
        this.lock();
    }

    public Condition newCondition() {
        return null;
    }
    /**
     * 自定义异常信息
     * @author lenovo
     *
     */
    public class LockException extends RuntimeException {
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        public LockException(String e){
            super(e);
        }
        public LockException(Exception e){
            super(e);
        }
    }
}

 　　如有两个线程， 两个线程要同时到mysql中更新一条数据， 对数据库中的数据进行累加更新。由于在分布式环境下， 这两个线程可能存在于不同的机器上的不同jvm进程中， 所以这两个线程的关系就是垮主机跨进程， 使用java中的synchronized锁是搞不定的。

　　概念，见

Zookeeper概念学习系列之zookeeper实现分布式共享锁

　　这里的节点也可以为lock。

　　先执行以下的test3，再执行test4

 

 

 

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] ls /       
[monitor, hbase, zookeeper, admin, lock, consumers, config, storm, brokers, controller_epoch]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] ls /lock
[169.254.28.160]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 11] 

　　然后，再执行test4

 

 

 

 　　然后，再执行下test4，试试，看看有什么变化

 

　　可以看到，在增加。

　

　　总的代码是TestCurator.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.net.InetAddress;

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.junit.Test;

/**
 * 
 * @author zhouls
 *
 */
public class TestCurator {

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
        int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
        int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                retryPolicy);
        client.start();// 开启客户端

        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = localhost.getHostAddress();
        
        client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/" + ip);//指定节点名称
        while (true) {
            ;
        }
        
    }

    
    

        @Test
        public void test2() throws Exception {
            // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
            RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
            String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
            int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
            int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
            CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                    connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                    retryPolicy);
            client.start();// 开启客户端

            InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
            String ip = localhost.getHostAddress();
            
            client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)// 指定节点类型,注意：临时节点必须在某一个永久节点下面
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/monitor/");// 指定节点名称
            while (true) {
                ;
            }

    }
        
        
        
        @Test
        public void test3() throws Exception {
            // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
            RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
            String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
            int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
            int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
            CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                    connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                    retryPolicy);
            client.start();// 开启客户端

            InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
            String ip = localhost.getHostAddress();
            
            client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
                .withMode(CreateMode.EPHEMERAL)//指定节点类型,临时节点
                .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
                .forPath("/lock/" + ip);//指定节点名称
            while (true) {
                ;
            }
            
        }
        
        
        
        
        @Test
        public void test4() throws Exception {
            // 1000：表示curator链接zk的时候超时时间是多少 3：表示链接zk的最大重试次数
            RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
            String connectString = "master:2181,slave1:2181,slave2:2181";
            int sessionTimeoutMs = 5000;// 这个值只能在4000-40000ms之间 表示链接断掉之后多长时间临时节点会消失
            int connectionTimeoutMs = 3000;// 获取链接的超时时间
            CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(
                    connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs,
                    retryPolicy);
            client.start();// 开启客户端

            InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();
            String ip = localhost.getHostAddress();
            
            client.create().creatingParentsIfNeeded()// 如果父节点不存在则创建
            .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)// 指定节点类型,注意：临时节点必须在某一个永久节点下面
            .withACL(Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)// 设置节点权限信息
            .forPath("/lock/");// 指定节点名称
            while (true) {
                ;
            }

    }
        
        
        

}

　　DistributedLock.java

package zhouls.bigdata.zkDemo;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

/**
      DistributedLock lock = null;
    try {
        lock = new DistributedLock("127.0.0.1:2181","test");
        lock.lock();
        //do something...
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } 
    finally {
        if(lock != null)
            lock.unlock();
    }
    
    //lock.closeZk();//在cleanup方法中添加
 *
 */
public class DistributedLock implements Lock, Watcher{
    private ZooKeeper zk;
    private String root = "/locks";//根
    private String lockName;//竞争资源的标志
    private String waitNode;//等待前一个锁
    private String myZnode;//当前锁
    private CountDownLatch latch;//计数器
    private int sessionTimeout = 30000;//30秒
    private int waitTimeout = 30000;//等待节点失效最大时间 30秒
    private List<Exception> exception = new ArrayList<Exception>();
    
    /**
     * 创建分布式锁,使用前请确认zkConnString配置的zookeeper服务可用
     * @param zkConnString 127.0.0.1:2181
     * @param lockName 竞争资源标志,lockName中不能包含单词lock
     */
    public DistributedLock(String zkConnString, String lockName){
        this.lockName = lockName;
        // 创建一个与服务器的连接
         try {
            zk = new ZooKeeper(zkConnString, sessionTimeout, this);
            Stat stat = zk.exists(root, false);
            if(stat == null){
                // 创建根节点
                zk.create(root, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); 
            }
        } catch (IOException e) {
            exception.add(e);
        } catch (KeeperException e) {
            exception.add(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            exception.add(e);
        }
    }

    /**
     * zookeeper节点的监视器
     */
    public void process(WatchedEvent event) {
        if(this.latch != null) {  
            this.latch.countDown();  
        }
    }
    /**
     * 获取锁
     */
    public void lock() {
        if(exception.size() > 0){
            throw new LockException(exception.get(0));
        }
        try {
            if(this.tryLock()){
                System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " " +myZnode + " get lock true");
                return;
            }
            else{
                waitForLock(waitNode, waitTimeout);//等待获取锁
            }
        } catch (KeeperException e) {
            throw new LockException(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new LockException(e);
        } 
    }

    /**
     * 尝试获取锁
     */
    public boolean tryLock() {
        try {
            String splitStr = "_lock_";
            if(lockName.contains(splitStr))
                throw new LockException("lockName can not contains \u000B");
            //创建临时有序子节点
            myZnode = zk.create(root + "/" + lockName + splitStr, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
            System.err.println(myZnode + " is created ");
            //取出所有子节点
            List<String> subNodes = zk.getChildren(root, false);
            //取出所有lockName的锁
            List<String> lockObjNodes = new ArrayList<String>();
            for (String node : subNodes) {
                String _node = node.split(splitStr)[0];
                if(_node.equals(lockName)){
                    lockObjNodes.add(node);
                }
            }
            //对所有节点进行默认排序，从小到大
            Collections.sort(lockObjNodes);
            System.out.println(myZnode + "==" + lockObjNodes.get(0));
            if(myZnode.equals(root+"/"+lockObjNodes.get(0))){
                //如果是最小的节点,则表示取得锁
                return true;
            }
            //如果不是最小的节点，找到比自己小1的节点
            String subMyZnode = myZnode.substring(myZnode.lastIndexOf("/") + 1);
            //获取比当前节点小一级的节点(Collections.binarySearch(lockObjNodes, subMyZnode):获取当前节点的角标)
            waitNode = lockObjNodes.get(Collections.binarySearch(lockObjNodes, subMyZnode) - 1);
        } catch (KeeperException e) {
            throw new LockException(e);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new LockException(e);
        }
        return false;
    }
    
    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) {
        try {
            if(this.tryLock()){
                return true;
            }
            return waitForLock(waitNode,time);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }

    /**
     * 等待获取锁
     * @param lower ：等待的锁
     * @param waitTime 最大等待时间
     * @return
     * @throws InterruptedException
     * @throws KeeperException
     */
    private boolean waitForLock(String lower, long waitTime) throws InterruptedException, KeeperException {
        Stat stat = zk.exists(root + "/" + lower,true);
        //判断比自己小一个数的节点是否存在,如果不存在则无需等待锁,同时注册监听
        if(stat != null){
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " waiting for " + root + "/" + lower);
            this.latch = new CountDownLatch(1);
            this.latch.await(waitTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
            this.latch = null;
        }
        return true;
    }


    /**
     * 取消锁监控
     */
    public void unlock() {
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getId()+",unlock " + myZnode);
            zk.delete(myZnode,-1);
            myZnode = null;
            //zk.close();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 关闭zk链接
     */
    public void closeZk(){
        try {
            zk.close();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
        this.lock();
    }

    public Condition newCondition() {
        return null;
    }
    /**
     * 自定义异常信息
     * @author lenovo
     *
     */
    public class LockException extends RuntimeException {
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        public LockException(String e){
            super(e);
        }
        public LockException(Exception e){
            super(e);
        }
    }
}

　　这个代码里，大家可以改为自己的集群，如我的是master:2181,slave1:2181,slave2:2181