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Zookeeper 分布式锁原理

来源:Java思考者  2017-09-19 14:11:58    评论:0点击:

Zookeeper节点类型

  • 持久节点:PERSISTENT:

    • 创建后,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。

    • 临时节点不能创建子节点

  • 特殊属性:SEQUENTIAL属性。

    • 持久顺序节点:PERSISTENT_SEQUENTIAL

    • 临时顺序节点:EPHEMERAL_SEQUENTIAL

    • 节点被创建的时候,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

    • 因此有可以划分出两类:

 

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获得锁,并且锁被释放后,所有正在等待锁的事务能被通知到。

  • X锁获取过程:所有客户端通过create()创建锁,在该锁位置下创建临时节点/exclusive_lock/lock。但有且只有一个能够创建成功。该客户端获得锁,其他客户端到该节点上注册节点变更Watcher监听。

  • X锁释放过程:由于是临时节点,通过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,通知所有注册Watcher的客户端,重新开始竞争锁

    注:红色字体已避免"羊群效应"

  • 共享锁 (S 锁)的核心:不同的事务可以同时对一个数据对象进行读取操作,而更新操作必须在当前没有事务进行读写情况下进行。

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

  • S锁获取过程:所有客户端在/shared_lock/该节点创建临时顺序节点。

    • 对于读操作:如果没有比自己序列小,或者所有比自己小的序列都是读操作,标明可以获取S锁,开始执行读取操作;如果碰到有比自己序列小的写操作,进入等待状态。如果进入等待状态,调用exist()对比自己小的最后一个写节点进行Watcher监视。

    • 对于写操作:如果自己不是序列中最小的,进入等待状态。如果进入等待状态,向比自己序列小的最后一个写节点注册Watcher监视。

    • 如果是读操作,创建类似/shared_lock/192.168.0.1-R-0000000001

    • 如果是写操作,创建类似/shared_lock/192.168.0.1-W-0000000001

    • getChildren()获取所有已创建的子节点信息,确定自己在该子节点所在的位置

  • 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》 

                              

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