ZooKeeper开发实际应用案例实战

ZooKeeper 开发实际应用案例实战攻略

什么是ZooKeeper？

ZooKeeper是一个分布式的开放源代码的分布式应用程序协调服务，它是一个针对大规模分布式系统的项目，得到了 Apache 基金会的支持。ZooKeeper是用来解决分布式应用程序中的一些数据管理问题，如命名服务、分布式同步、配置管理、组服务等。

ZooKeeper 的应用场景

ZooKeeper 可以应用于以下场景：

1. 分布式协调：多台机器互相通信需要有一个统一的协调机制，ZooKeeper提供了统一的协调接口，如元数据、统一配置管理等功能。

2. 集群管理：对于开发人员来讲，ZooKeeper可以方便的实现对于某些集群操作的控制和监控，例如:分布式服务器的上下线、负载均衡的控制等。

3. 分布式锁：当多台机器需要协同工作时，ZooKeeper提供了可用的同步机制，如分布式锁等。

4. 分布式队列：有时，当多台机器的任务不在同一时间一起处理，需要一个实时消息总线，而ZooKeeper可以很好的充当队列。

ZooKeeper的操作流程

ZooKeeper有如下的操作流程：

1. 客户端连接ZooKeeper；

2. 客户端之间进行数据同步；

3. 服务端执行数据请求与修改；

4. 客户端获取数据并请求下一次修改；

5. 重复第2、3、4步直到完成任务流程。

ZooKeeper应用示例1：分布式锁

代码实现如下：

public class Lock {
    private final String lockPath;
    private final ZkClient zkClient;
    private ThreadLock threadLock;
    private String thisPath;

    public Lock(String lockPath, ZkClient zkClient) {
        this.lockPath = lockPath;
        this.zkClient = zkClient;
        this.threadLock = null;
    }

    public boolean lock() {
        if (this.threadLock == null) {
            // 创建一个临时的节点，自动瞬移
            this.thisPath = zkClient.createEphemeralSequential(lockPath, null);
            System.out.println("thisPath：" + this.thisPath);
            this.threadLock = new ThreadLock(this.thisPath,this.zkClient);
        }
        return this.threadLock.lock();
    }

    public boolean unlock() {
        return this.threadLock.unlock();
    }
}

public class ThreadLock {
    private final String path;
    private final ZkClient zkClient;
    private String thisPath;
    private String[] nodes;

    public ThreadLock(String thisPath, ZkClient zkClient) {
        this.path = thisPath;
        this.zkClient = zkClient;
        this.thisPath = thisPath;
    }

    public boolean lock() {
        nodes = zkClient.getChildren(path.substring(0,path.lastIndexOf("/")));
        Arrays.sort(nodes);
        return false;
    }

    public boolean unlock() {
        zkClient.delete(this.thisPath);
        return true;
    }
}

ZooKeeper应用示例2：分布式队列

代码实现如下：

public class DistributedQueue {
    private final ZkClient zkClient;
    private final String root;
    private final String name;
    private final AtomicInteger seq = new AtomicInteger();
    private final Map<Integer,String> map = new ConcurrentHashMap<>();

    DistributedQueue(String root, String name, ZkClient zkClient) {
        this.zkClient = zkClient;
        this.root = root;
        this.name = name;
    }

    public void offer(byte[] data) throws Exception {
        zkClient.createPersistent(root, true);
        zkClient.createEphemeralSequential(root + "/" + name, data);
    }

    public String poll() throws Exception {
        List<String> list = zkClient.getChildren(root);
        if(list.size()==0){
            return null;
        }
        Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String lhs, String rhs) {
                return getLockInt(lhs, name) - getLockInt(rhs, name);
            }
        });
        String minNode = list.get(0);
        byte[] data = zkClient.readData(root + "/" + minNode);
        zkClient.delete(root + "/" + minNode);
        return new String(data);
    }

    private int getLockInt(String str, String lockName){
        int index = str.lastIndexOf(lockName);
        if (index >= 0) {
            index += lockName.length();
            return index < str.length() ? Integer.parseInt(str.substring(index)) : 0;
        }
        return -1;
    }
}

结语

本文主要介绍了 ZooKeeper，以及它的应用场景和操作流程，同时讲解了两个常见的应用示例：分布式锁和分布式队列，希望对大家有所帮助。