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目录：

zookeeper介绍与核心概念

安装和使用

ZooKeeper分布式锁实现

ZooKeeper框架Curator分布式锁实现及源代码分析

zookeeper 开发实战（java客户端）

分布式锁有多种实现方式，比如通过数据库、redis都可实现。作为分布式协同工具ZooKeeper，当然也有着标准的实现方式。本文介绍在zookeeper中如何实现排他锁。

1.0版本

首先我们先介绍一个简单的zookeeper实现分布式锁的思路：

用zookeeper中一个

临时节点代表锁，比如在

/exlusive_lock下创建临时子节点

/exlusive_lock/lock。

所有客户端

争相创建此节点，但只有一个客户端创建成功。

创建成功代表

获取锁成功，此客户端执行业务逻辑

未创建成功的客户端，

监听

/exlusive_lock

变更

获取锁的客户端执行完成后，删除

/exlusive_lock/lock，表示

锁被释放

锁被释放后，其他监听/exlusive_lock变更的客户端

得到通知，再次争相创建临时子节点

/exlusive_lock/lock。此时相当于回到了第2步。

我们的程序按照上述逻辑直至抢占到锁，执行完业务逻辑。

上述是较为简单的分布式锁实现方式。能够应付一般使用场景，但存在着如下两个问题：

1、锁的获取顺序和最初客户端争抢顺序不一致，这不是一个公平锁。每次锁获取都是当次最先抢到锁的客户端。

2、羊群效应，所有没有抢到锁的客户端都会监听/exlusive_lock变更。当并发客户端很多的情况下，所有的客户端都会接到通知去争抢锁，此时就出现了羊群效应。

为了解决上面的问题，我们重新设计。

2.0版本

我们在2.0版本中，让每个客户端在

/exlusive_lock下创建的临时节点为有序节点，这样每个客户端都在

/exlusive_lock下有自己对应的锁节点，而序号排在最前面的节点，代表对应的客户端获取锁成功。排在后面的客户端监听自己前面一个节点，那么在他前序客户端执行完成后，他将得到通知，获得锁成功。逻辑修改如下：

每个客户端往/exlusive_lock下创建有序临时节点/exlusive_lock/lock_。创建成功后/exlusive_lock下面会有每个客户端对应的节点，如/exlusive_lock/lock_000000001

客户端取得/exlusive_lock下子节点，并进行排序，判断排在最前面的是否为自己。

如果自己的锁节点在第一位，代表获取锁成功，此客户端执行业务逻辑

如果自己的锁节点不在第一位，则监听自己前一位的锁节点。例如，自己锁节点lock_000000002，那么则监听lock_000000001.

当前一位锁节点（lock_000000001）对应的客户端执行完成，释放了锁，将会触发监听客户端（lock_000000002）的逻辑。

监听客户端重新执行第2步逻辑，判断自己是否获得了锁。

如此修改后，每个客户端只关心自己前序锁是否释放，所以每次只会有一个客户端得到通知。而且，所有客户端的执行顺序和最初锁创建的顺序是一致的。解决了1.0版本的两个问题。

接下来我们看看代码如何实现。

LockSample类

此类是分布式锁类，实现了2个分布式锁的相关方法：

1、获取锁

2、释放锁

主要程序逻辑围绕着这两个方法的实现，特别是获取锁的逻辑。我们先看一下该类的成员变量：

zkClient LOCK_ROOT_PATH LOCK_NODE_NAME lockPath

定义了zkClient，用来操作zookeeper。

锁的根路径，及自增节点的前缀。

此处生产环境应该由客户端传入。

当前锁的路径。

构造方法

zkClient event event out

创建zkClient，同时创建了状态监听。此监听可以去掉，这里只是打印出失去连接状态。

获取锁实现

暴露出来的获取锁的方法为acquireLock()，逻辑很简单：

首先创建锁节点，然后尝试去取锁。真正的逻辑都在这两个方法中。

createLock()

先判断锁的根节点/Locks是否存在，不存在的话创建。然后在

/Locks下创建有序临时节点，并设置当前的锁路径变量lockPath。

代码如下：

stat zkClientLOCK_ROOT_PATH stat zkClientLOCK_ROOT_PATH OPEN_ACL_UNSAFE PERSISTENT lockPath zkClientLOCK_ROOT_PATH LOCK_NODE_NAME OPEN_ACL_UNSAFE EPHEMERAL_SEQUENTIAL out lockPath lockPathlockPath

attemptLock()

这是最核心的方法，客户端尝试去获取锁，是对2.0版本逻辑的实现，这里就不再重复逻辑，直接看代码：

lockPaths lockPaths zkClientLOCK_ROOT_PATH lockPaths index lockPathslockPathLOCK_ROOT_PATH index out lockPath preLockPath lockPathsindex stat zkClientLOCK_ROOT_PATH preLockPath watcher stat outpreLockPath watcher watcher

注意这一行代码

stat zkClientLOCK_ROOT_PATH preLockPath watcher

我们在获取前一个节点的时候，同时设置了监听watcher。如果前锁存在，则阻塞主线程。

watcher定义代码如下：

watcher event outevent

watcher只是notifyAll，让主线程继续执行，以便再次调用attemptLock()，去尝试获取lock。如果没有异常情况的话，此时当前客户端应该能够成功获取锁。

释放锁实现

释放锁原语实现很简单，参照releaseLock()方法。代码如下：

zkClientlockPath zkClient out lockPath

关于分布式锁的代码到此就讲解完了，我们再看下客户端如何使用它。

我们创建一个TicketSeller类，作为客户端来使用分布式锁。

TicketSeller类

sell()

不带锁的业务逻辑方法，代码如下：

out sleepMillis sleepMillis e e out

仅是为了演示，sleep了一段时间。

sellTicketWithLock()

此方法中，加锁后执行业务逻辑，代码如下：

lock lock lock

测试入口

接下来我们写一个main函数做测试：

zkClient event event out

main函数中我们循环调用

ticketSeller.sellTicketWithLock()，执行加锁后的卖票逻辑。

测试方法

1、先启动一个java程序运行，可以看到日志输出如下：

zkClient event event out

可见每次执行都是按照锁的顺序执行，而且由于只有一个进程，并没有锁的争抢发生。

2、我们再启动一个同样的程序，锁的争抢此时发生了，可以看到双方的日志输出如下：

程序1:

zkClient event event out

可以看到Lock_0000000471执行完成后，该进程获取的锁为Lock_0000000473，这说明Lock_0000000472被另外一个进程创建了。此时Lock_0000000473在等待前锁释放。Lock_0000000472释放后，Lock_0000000473才获得锁，然后才执行业务逻辑。

我们再看程序2的日志：

zkClient event event out

可以看到，确实是进程2获取了Lock_0000000472。

zookeeper实现分布式锁就先讲到这。

注意代码只做演示用，并不适合生产环境使用。

代码清单如下：

1、LockSample

zkClient event event out

2、TicketSeller

zkClient event event out

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