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聊聊zookeeper的分布式锁

  分布式锁就是多台机器,分布在不同的JVM中,这些不同JVM内的方法需要获取一个唯一锁,比如获取锁之后要把数据写入数据库,保证数据在同一时刻只有一台机器写入数据库。

  分布式锁的实现有多种实现方法,除了今天聊到的ZK实现的分布式锁还有Redis通过SETNXPX或Lua脚本实现,还可以通过数据库的锁实现,但今天咱们主要聊一下ZK的分布式锁的原理实现。

  zookeeper可以创建两种节点,一种是永久型的,一种是临时型还可以是有序的,当机器与zk失去连接的时候临时节点会自动删除,这个功能非常强大以至于很多功能都是基于此,比如leader选举等。现在直接上一张我自己画的图:

  

  首先会有一个永久节点Locks,然后每个客户端请求的时候会创建一个临时有序节点,在这时每个都是有序的,最小的节点就意味着获取了锁。

       在此图上显然ClientC获取了锁,其他的锁获取的节点不是最小的,但是他们之前会有一个链接,就是lock_00000001在虽然没有获取锁,但是会需要监听lock_00000000的,因为如果监听所有节点的话会浪费很多的资源。相应的大的节点都会watch比自己小的节点,当比自己节点小的节点释放之后然后就可以继续处理了。

  我们看看Curator很好的帮我们实现了这样的功能,所有大家可以直接拿过来用:  

InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, lockPath); try { lock.acquire(seconds, TimeUnit.SECONDS); //do something } catch (Exception e) { logger.error("error", e); } finally { lock.release(); }

  很多东西都为我们封装好了,如果用原生zookeepr API需要写太多的行,并且需要考虑的点非常的多。我在网上也找了一个例子,自己改了一把,然后跑了没有什么问题, 因为不是自己写的,所有不贴出来了,有需要了自行下载: https://github.com/stonehqs/Demo/blob/master/ZookeeperLock.java

  但是在这里边我能想到的还有一场景需要大家一起思考一下:

  1. 如果ZK集群出问题了,如何处理?

  2. 如果方法调用的太频繁,这样会出现连接ZK被拒绝,比如一个应用连接数超过60个。

  大家如果有更好的方案,可以给我留言讨论。

 

  我能想到的第1点就是采用多个集群,比如两个集群,在写入数据的时候同时写入到两个集群中(保证数据一致),如果有一个群集中超过一半不能使用的时候,那么整个集群不能用了,这时可以切换到另一个群集,保证访问的高可用。 

  关于第2点,每个连接ZK群集的IP会被记录下来,这样一个IP连接ZK集群的最大默认数量60个,如果超过60个的话会被拒绝连接,防止DDOS攻击。所以在每个应用的方法调用的时候需要加入synchronized关键字,这样每个应用在同一时刻有一个线程在进行处理,其他的线程可以等待或者直接去做别的处理。还有另一个方案就是调整这个数变大,这样也可以解决一下,但是如果调整的话还需要多做一些测试,保证这个数字是最佳的。

  好了,有问题的可以给我留言。下期再见。