浅谈Java(SpringBoot)基于zookeeper的分布式锁实现

分布式系统中的一个关键问题就是确保同一时刻只有一个进程对共享资源进行访问，否则就会导致数据一致性问题。为了解决这个问题，一种常见的解决方案是使用分布式锁。本文将介绍如何基于zookeeper实现分布式锁。

使用场景

如下场景需要使用分布式锁：

• 数据库事务锁的资源互斥访问
• 限流器计数器
• 共享资源访问控制

实现方式

基于zookeeper的分布式锁实现的思想是利用zookeeper节点唯一性和原子性，来达到同步访问控制的目的。

实现的步骤：

1. 利用zookeeper客户端在zookeeper服务中创建唯一的临时节点，节点名称需要具有唯一性。
2. 所有的客户端都需要在自己的节点上注册一个watcher事件，监听它的前一个节点。
3. 当一个客户端需要获取锁时，在锁目录下创建一个EPHEMERAL_SEQUENTIAL类型的子节点（这个节点的名称可以是任意值，这里用“seq-”+本机ip地址+本线程的hashCode的值），并查看是否是目前所有子节点中序号最小的，如果是，则该客户端获得锁，否则向它前一个节点注册一个watcher事件，并进入等待状态。
4. 当释放锁时，客户端将锁节点删除。

示例1：实现一个简单的分布式锁

public class DistributedLock {

    private static final String LOCK_PATH = "/distributed_lock";

    private CuratorFramework curatorFramework;
    private InterProcessMutex lock;

    public DistributedLock(CuratorFramework curatorFramework) {
        this.curatorFramework = curatorFramework;
        this.lock = new InterProcessMutex(curatorFramework, LOCK_PATH);
    }

    public void acquire() throws Exception {
        lock.acquire();
    }

    public void release() throws Exception {
        lock.release();
    }
}

示例2：使用分布式锁控制共享资源访问

@RestController
public class DemoController {

    @Autowired
    private DistributedLock lock;

    // 共享资源
    private int count = 0;

    @GetMapping("/addCount")
    public int addCount() throws Exception {
        // 必须使用分布式锁进行同步
        lock.acquire();
        try {
            count += 1;
        } finally {
            lock.release();
        }
        return count;
    }
}

总结

分布式锁是分布式系统中的一个核心问题，Zookeeper作为分布式协调系统，提供了一种高可用、可扩展、高性能的分布式锁实现。需要注意的是，使用分布式锁会对系统性能产生一定的影响，因此在使用过程中需要仔细考虑是否真的需要使用分布式锁，并进行必要的性能测试。