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分布式助手Zookeeper(七)

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上篇文章,散仙介绍了,分布式环境下,基于zookeeper实现的公平的锁,这篇,我们来看下,如何使用zookeeper来完成非公平锁的模拟,在这之前,我们先来,了解下公平锁和非公平锁的区别。

  JAVA JDK提供了公平锁,与非公平锁,但这种实现是基于同一个JVM来说的,
  如果同一台机器上,不同的JVM,则可以使用文件锁,来实现,但是这些并不是分布式的模式,虽然可以通过RMI的方式来实现,
  但比较繁琐。在分布式的场景里,我们可以轻松的使用zookeeper来实现公平锁与非公平锁
 
基于zookeeper实现的公平锁与非公平锁的区别
 
先来通俗的看下二者的区别

公平锁,即先来者先得,只有一个厕所的卫生间,想进去只能是按排队顺序来的,比较公平,first挂掉或释放后,会由secend得到锁,依次类推。

非公平锁,比较暴力,只有一个厕所的卫生间,不用排队,外面围了一堆人等着上厕所,当里面的人出来时,外面的人谁强势,而且力气大,谁就能进去,
极端情况下,如果两个人一样力气大,这时候就该厕所门发挥作用了,一次只能挤进去一个人,反映到我们的程序中,这时候就需要代码同步了,保证
任何时候,只有一个人可以拿到锁。

二者的相同点,都保证了,任何情况下,都只能一个人得到某种资源。但实现的方式不同。


实现简述:分布式非公平锁的创建,除了得到锁外,其他的多个监听器,监听同一个锁的情况

实现的流程步骤如下:
序号介绍
1创建一个持久znode
2多个程序并发的去zk服务上,创建同一个短暂无时序性的节点路径,当一个程序,得到锁时,其他程序,只能监听,不能再次创建,创建时需要同步策略
3同一时刻只能有一个创建成功者,能得到锁
4没成功者,统一监视得到锁的节点
5如果中间得到锁的节点,释放了,或者出意外挂掉了,则重复步骤1,2,3,4

拓扑图如下:


代码如下:
/***
 * @author qin dong liang
 * 
 * */
public class LockUnFair3  implements Watcher {
	
	
	/**
	 * ZK实例
	 * */
	private ZooKeeper zk;
	
	/**原子计数锁,防止在zk没有连上前,执行CURD操作*/
	private CountDownLatch down=new CountDownLatch(1);
	
	public LockUnFair3() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	
	
	
	public LockUnFair3(String host)throws Exception {
		 this.zk=new ZooKeeper(host, 5000	, new Watcher() {
			
			@Override
			public void process(WatchedEvent event) {
				// TODO Auto-generated method stub
				/**链接上zk服务,岂可取消阻塞计数**/
				if(event.getState()==KeeperState.SyncConnected){
					down.countDown();
				}
				
			}
		});
	}
	/**
	 * 字符编码
	 * 
	 * **/
	 private static final Charset CHARSET=StandardCharsets.UTF_8;
	 
	@Override
	public void process(WatchedEvent event) {
		// TODO Auto-generated method stub
		 
		if(event.getType()==Event.EventType.NodeDeleted){
			
			//如果发现,监听的节点,挂掉了,那么就重新,进行监听 
			try{
		  // System.out.println("注意有锁退出或释放,公平锁开始抢占........");
				System.out.println("3我可以去抢占了");
				createTemp();
		//	check();
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
				
			}
		}
	}
	 
	 SimpleDateFormat f=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

	 
	  /**
	   * 关闭zk连接
	   * 
	   * **/
	 public void close()throws Exception{
		 zk.close();
	 }
	  
	 Random random=new Random();
	 /***
	  * 创建锁node,注意是抢占 的
	  * 
	  * 
	  * */
	 public void createTemp()throws Exception{
	 
		
		 Thread.sleep(random.nextInt(2500));//加个线程休眠,实现模拟同步功能
		 
	   if(zk.exists("/a/b", this) != null){
		   System.out.println("锁被占用,监听进行中......");
	   }else{
		   
		   
		   
		  String data=zk.create("/a/b", "a".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL);
		  System.out.println("Lock3创建锁成功,节点路径:    "+data);
		  
	   }
		 
		// System.out.println("2"+data);
		 
	 }
	 
	public static void main(String[] args)throws Exception {
			
			//Slave s=new Slave("192.168.120.128:2181");
			LockUnFair3 lock=new LockUnFair3("192.168.120.128:2181");
		    //  lock.createPersist();//创建主节点
			 lock.createTemp();
			// lock.check();
			  Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
			 lock.close();
			
	}
	 
	 
	 
}


以上是实现的代码,需要注意的是,在最后抢占锁时,可能会一下多个节点同时去建立名字一样的节点,由于zookeeper的特点,只能由一个建立成功,其他的会抛出异常,为了避免这种情况,散仙,目前的想到的是,在创建一个节点时,通过线程随机休眠,来达到一个同步情况,但这扔有极端情况,虽然几率很小,就是分布式环境下可能有多个节点随机休眠的时间是一样的,所以第二种做法,可以在zk节点维持一个有序的分布式队列,每次只能第一个得到锁,其他的继续等待,下一次的抢占,如此一来,就能保证任何时刻只有一个节点得到锁。



                  如有什么不足之处,欢迎指正!   ^_^


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