ZooKeeper动态感知与分布式锁

梦里梦外; 2023-06-07 12:08 11阅读 0赞

在实际的生产环境中我们一般都是集群环境部署的，同一个程序我们会部署在相同的几台服务器中，这时我们可以通过负载均衡服务器去调度，但是我们并不能很快速的获知哪台服务器挂掉了，这时我们就可以使用zookeeper来解决这个问题。

## zookeeper的动态感知 ##

动态感知其实利用的就是zookeeper的watch功能，我们先来看下常规的负载均衡服务器的结构  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkyMjAxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
再来看下我们用zookeeper实现的结构  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkyMjAxOA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
文字描述：  
1.感知上线

当服务器启动的时候通过程序知道后会同时在zookeeper的servers节点下创建一个新的短暂有序节点来存储当前服务器的信息。  
  客户端通过对servers节点的watch可以立马知道有新的服务器上线了

2.感知下线

当我们有个服务器下线后，对应的servers下的短暂有序节点会被删除，此时watch servers节点的客户端也能立马知道哪个服务器下线了，能够及时将访问列表中对应的服务器信息移除，从而实现及时感知服务器的变化。  
    
代码实现

服务器端代码

//服务器端代码
    public class DistributedServer { 
    
    	private static final String connectString = "i:2181,ii:2181,iii:2181";
    	private static final int sessionTimeout = 2000;
    	private static final String parentNode = "/servers";
    
    	private ZooKeeper zk = null;
    
    	 //创建到zk的客户端连接
    	public void getConnect() throws Exception { 
    		zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() { 
    			@Override
    			public void process(WatchedEvent event) { 
    				// 收到事件通知后的回调函数（应该是我们自己的事件处理逻辑）
    				System.out.println(event.getType() + "---" + event.getPath());
    				try { 
    					zk.getChildren("/", true);
    				} catch (Exception e) { 
    				}
    			}
    		});
    
    	}
    
    	 //向zk集群注册服务器信息
    	public void registerServer(String hostname) throws Exception { 
    
    		String create = zk.create(parentNode + "/server", hostname.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
    		System.out.println(hostname + "is online.." + create);
    
    	}
    
    	 //业务功能
    	public void handleBussiness(String hostname) throws InterruptedException { 
    		System.out.println(hostname + "start working.....");
    		Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    	}
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    
    		// 获取zk连接
    		DistributedServer server = new DistributedServer();
    		server.getConnect();
    
    		// 利用zk连接注册服务器信息
    		server.registerServer(args[0]);
    
    		// 启动业务功能
    		server.handleBussiness(args[0]);
    	}
    }

客户端代码

//客户端：通过zookeeper获取服务器地址
    public class DistributedClient { 
    
    	private static final String connectString = "i:2181,ii:2181,iii:2181";
    	private static final int sessionTimeout = 2000;
    	private static final String parentNode = "/servers";
    	// 注意:加volatile的意义何在？
    	private volatile List<String> serverList;
    	private ZooKeeper zk = null;
    
    	 //创建到zk的客户端连接
    	public void getConnect() throws Exception { 
    		zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() { 
    			@Override
    			public void process(WatchedEvent event) { 
    				// 收到事件通知后的回调函数（应该是我们自己的事件处理逻辑）
    				try { 
    					//重新更新服务器列表，并且注册了监听
    					getServerList();
    				} catch (Exception e) { 
    				}
    			}
    		});
    
    	}
    
    	 //获取服务器信息列表
    	public void getServerList() throws Exception { 
    
    		// 获取服务器子节点信息，并且对父节点进行监听
    		List<String> children = zk.getChildren(parentNode, true);
    
    		// 先创建一个局部的list来存服务器信息
    		List<String> servers = new ArrayList<String>();
    		for (String child : children) { 
    			// child只是子节点的节点名
    			byte[] data = zk.getData(parentNode + "/" + child, false, null);
    			servers.add(new String(data));
    		}
    		// 把servers赋值给成员变量serverList，已提供给各业务线程使用
    		serverList = servers;
    		
    		//打印服务器列表
    		System.out.println(serverList);
    		
    	}
    
    	 //业务功能
    	public void handleBussiness() throws InterruptedException { 
    		System.out.println("client start working.....");
    		Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		// 获取zk连接
    		DistributedClient client = new DistributedClient();
    		client.getConnect();
    		// 获取servers的子节点信息（并监听），从中获取服务器信息列表
    		client.getServerList();
    		// 业务线程启动
    		client.handleBussiness();
    	}
    }

## ZooKeeper实现分布式锁: ##

分布式锁:  
  将同步变异步;相当于去银行柜台办业务,得先取号,那么不是越小越前的可以优先,后面来了,排队,一个个来,就像个链路一样,不至于让请求全部涌过来

1.客户端发起请求时,会在zookeeper的`/servers`节点下面创建一个临时有序的节点  
2.创建节点后会判断当前节点在`/servers`节点下是否是序号最小的,  
  如果是最小的那么直接获取操作的权限  
  如果序号不是最小的节点,那么会监听比当前节点小一号的节点  
3.当获取操作权限的节点操作完业务逻辑后删除该节点  
4.监听消失的节点的 节点触发后 会判断是否有比自身序号小的节点  
  如果有,继续监听(排队)  
  如果没有,那么获取操作权限

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