Zookeeper 分布式锁原理

Zookeeper节点类型

• 持久节点：PERSISTENT：
  • 建立后，一直存着，直至手动删除。
• 临时节点：EPHEMERAL
  • 临时节点的生命周期和客户端会话绑定。
  • 临时节点不能建立子节点
• 特殊属性：SEQUENTIAL属性。
  • 节点被建立的时候，Zookeeper自动在节点名后的追加整数数字，由父节点维护的自增节点
  • 所以有能够划分出两类：
    • 持久顺序节点：PERSISTENT_SEQUENTIAL
    • 临时顺序节点：EPHEMERAL_SEQUENTIAL

zookeeper分布式锁的原理

        锁分：排它锁(X 锁)，共享锁(S 锁)；

        示例：/exclusive_lock/lock 该节点被定义为锁

• 排它锁(X 锁)的核心：保证当前有且只有一个事务得到锁，而且锁被释放后，全部正在等待锁的事务能被通知到。
• X锁获取过程：全部客户端经过create()建立锁，在该锁位置下建立临时节点/exclusive_lock/lock。但有且只有一个可以建立成功。该客户端得到锁，其余客户端到该节点上注册节点变动Watcher监听。
• X锁释放过程：因为是临时节点，经过2种方式释放锁
  • 当前获取锁的客户端会话失效，Zookeeper删除该临时节点
  • 正常执行完业务逻辑，客户端主动删除该临时节点
  • 当锁释放后，通知全部注册Watcher的客户端，从新开始竞争锁

 

    注：红色字体已避免"羊群效应"

• 共享锁 (S 锁)的核心：不一样的事务能够同时对一个数据对象进行读取操做，而更新操做必须在当前没有事务进行读写状况下进行。

        示例：/shared_lock/[hostname]-请求类型-序列

• S锁获取过程：全部客户端在/shared_lock/该节点建立临时顺序节点。
  • 若是是读操做，建立相似/shared_lock/192.168.0.1-R-0000000001
  • 若是是写操做，建立相似/shared_lock/192.168.0.1-W-0000000001
  • getChildren()获取全部已建立的子节点信息，肯定本身在该子节点所在的位置
    • 对于读操做：若是没有比本身序列小，或者全部比本身小的序列都是读操做，标明能够获取S锁，开始执行读取操做；若是碰到有比本身序列小的写操做，进入等待状态。若是进入等待状态，调用exist()对比本身小的最后一个写节点进行Watcher监视。
    • 对于写操做：若是本身不是序列中最小的，进入等待状态。若是进入等待状态，向比本身序列小的最后一个写节点注册Watcher监视。
• S锁释放过程：与X锁释放过程一致

参考资料：

《从PAXOS到ZOOKEEPER分布式一致性原理与实践》