Zookeeper 分布式锁原理

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。

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：

持久顺序节点：PERSISTENT_SEQUENTIAL

临时顺序节点：EPHEMERAL_SEQUENTIAL

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。

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

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。

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》