zookeeper 如何实现分布式锁

ZooKeeper 实现分布式锁主要依赖于其提供的有序临时节点和 Watcher 机制。以下是实现分布式锁的详细步骤：

  1. 创建锁节点 ：

    • 在 ZooKeeper 中，为每个锁创建一个专用的目录节点，例如 /locks。这个节点是持久的，用于存放所有锁的子节点。

  2. 创建有序临时节点 ：

    • 当一个客户端想要获取锁时，它在 /locks 目录下创建一个有序临时节点，例如 /locks/lock-。ZooKeeper 会自动为这个节点分配一个序号，例如 /locks/lock-0000000001。

  3. 获取子节点列表并排序 ：

    • 客户端获取 /locks 目录下的所有子节点，并按节点的序号进行排序。

  4. 判断是否获得锁 ：

    • 如果当前客户端创建的节点在排序后是最小的节点，那么它就获得了锁。

  5. 监视前一个节点 ：

    • 如果当前节点不是最小的节点，客户端需要找到比自己序号小的节点，并对其设置一个 Watcher。这样当前一个节点被删除时，ZooKeeper 会通知客户端。

  6. 释放锁 ：

    • 当客户端完成任务后，它会删除自己创建的那个有序临时节点。此时，如果有其他客户端在等待锁（即有 Watcher），ZooKeeper 会通知下一个节点的客户端。

  7. 处理会话失效 ：

    • 如果客户端崩溃或会话失效，ZooKeeper 会自动删除该客户端的临时节点。此时，锁会自动释放，其他等待的客户端可以继续尝试获取锁。

这种机制利用了 ZooKeeper 的强一致性和临时节点特性，确保了分布式锁的安全性和可靠性。通过有序节点，ZooKeeper 可以确保锁的公平性，即按照请求的顺序来分配锁。