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ZooKeeper分布式锁的原理
ZooKeeper的每一个节点，都是一个天然的顺序发号器。
ZooKeeper节点的递增有序性，可以确保锁的公平
ZooKeeper的节点监听机制，可以保障占有锁的传递有序而且高效
ZooKeeper的节点监听机制，能避免羊群效应
分布式锁的抢占过程
客户端A发起一个加锁请求
客户端B过来排队
客户端B开启监听客户端A
客户端B抢锁成功
理解了经典的公平可重入锁的原理后，再来看在分布式场景下的公平可重入锁的原理。通过前面的分析，基本可以判定：ZooKeeper 的临时顺序节点，天生就有一副实现分布式锁的胚子。为什么呢？
ZooKeeper分布式锁的原理
ZooKeeper的每一个节点，都是一个天然的顺序发号器。
在每一个节点下面创建临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL
）类型，新的子节点后面，会加上一个次序编号，而这个生成的次序编号，是上一个生成的次序编号加一。
例如，有一个用于发号的节点 “/test/lock”
为父亲节点，可以在这个父节点下面创建相同前缀的临时顺序子节点，假定相同的前缀为 “/test/lock/seq-”
。第一个创建的子节点基本上应该为
/test/lock/seq-0000000000，下一个节点则为/test/lock/seq-0000000001，依次类推
ZooKeeper节点的递增有序性，可以确保锁的公平
一个ZooKeeper
分布式锁，首先需要创建一个父节点，尽量是持久节点（
PERSISTENT
类型），然后每个要获得锁的线程，都在这个节点下创建个临时顺序节点。由于ZK
节点，是按照创建的次序，依次递增的。
为了确保公平，可以简单的规定：编号最小的那个节点，表示获得了锁。所以，每个线程在尝试占用锁之前，首先判断自己是排号是不是当前最小，如果是，则获取锁。
ZooKeeper的节点监听机制，可以保障占有锁的传递有序而且高效
每个线程抢占锁之前，先尝试创建自己的 ZNode
。同样，释放锁的时候，就需要删除创建的
Znode
。创建成功后，如果不是排号最小的节点，就处于等待通知的状态。等谁的通知呢？不需要其他人，只需要等前一个 Znode 的通知就可以了。前一个 Znode
删除的时候，会触发
Znode
事件，当前节点能监听到删除事件，就是轮到了自己占有锁的时候。第一个通知第二个、第二个通知第三个，击鼓传花似的依次向后。
ZooKeeper 的节点监听机制，能够非常完美地实现这种击鼓传花似的信息传递。具体的方法是，每一个等通知的Znode
节点，只需要监听（
linsten
）或者监视（
watch
）排号在自己前面那个，而且紧挨在自己前面的那个节点，就能收到其删除事件了。
只要上一个节点被删除了，就进行再一次判断，看看自己是不是序号最小的那个节点，如果是，自己就获得锁。
另外，ZooKeeper
的内部优越的机制，能保证由于网络异常或者其他原因，集群中占用锁的客户端失联时，锁能够被有效释放。一旦占用 Znode
锁的客户端与
ZooKeeper
集群服务器失去联系，这个临时 Znode 也将自动删除。排在它后面的那个节点，也能收到删除事件，从而获得锁。正是由于这个原因，在创建取号节点的时候，尽量创建临时 znode 节点。
ZooKeeper的节点监听机制，能避免羊群效应
ZooKeeper 这种首尾相接，后面监听前面的方式，可以避免羊群效应。所谓羊群效应就是一个节点挂掉，所有节点都去监听，然后做出反应，这样会给服务器带来巨大压力，所以有了临时顺序节点，当一个节点挂掉，只有它后面的那一个节点才做出反应。
分布式锁的抢占过程
接下来我们一起来看看，多客户端获取及释放zk
分布式锁的整个流程及背后的原理。
首先大家看看下面的图，如果现在有两个客户端一起要争抢zk上的一把分布式锁，会是个什么场景？
如果大家对zk
还不太了解的话，建议先自行百度一下，简单了解点基本概念，比如
zk
有哪些节点类型等等。
参见上图。zk
里有一把锁，这个锁就是
zk
上的一个节点。然后呢，两个客户端都要来获取这个锁，具体是怎么来获取呢？
咱们就假设客户端A
抢先一步，对
zk
发起了加分布式锁的请求，这个加锁请求是用到了
zk
中的一个特殊的概念，叫做“
临时顺序节点
”
。
简单来说，就是直接在"my_lock"
这个锁节点下，创建一个顺序节点，这个顺序节点有
zk
内部自行维护的一个节点序号。
客户端A发起一个加锁请求
比如说，第一个客户端来搞一个顺序节点，zk
内部会给起个名字叫做：
xxx-000001
。然后第二个客户端来搞一个顺序节点，zk
可能会起个名字叫做：
xxx-000002
。大家注意一下，最后一个数字都是依次递增的，从1
开始逐次递增。
zk
会维护这个顺序。
所以这个时候，假如说客户端A
先发起请求，就会搞出来一个顺序节点，大家看下面的图，Curator框架大概会弄成如下的样子：
大家看，客户端A
发起一个加锁请求，先会在你要加锁的
node
下搞一个临时顺序节点，这一大坨长长的名字都是Curator
框架自己生成出来的。
然后，那个最后一个数字是"1"
。大家注意一下，因为客户端
A
是第一个发起请求的，所以给他搞出来的顺序节点的序号是"1"
。
接着客户端A
创建完一个顺序节点。还没完，他会查一下"my_lock"这个锁节点下的所有子节点，并且这些子节点是按照序号排序的，这个时候他大概会拿到这么一个集合：
接着客户端A
会走一个关键性的判断，就是说：唉！兄弟，这个集合里，我创建的那个顺序节点，是不是排在第一个啊？
如果是的话，那我就可以加锁了啊！因为明明我就是第一个来创建顺序节点的人，所以我就是第一个尝试加分布式锁的人啊！
bingo！加锁成功！大家看下面的图，再来直观的感受一下整个过程。
客户端B过来排队
接着假如说，客户端A
都加完锁了，客户端
B过来想要加锁了，这个时候他会干一样的事儿：先是在"my_lock"这个锁节点下创建一个临时顺序节点，此时名字会变成类似于：
大家看看下面的图： 
客户端B
因为是第二个来创建顺序节点的，所以
zk
内部会维护序号为
"2"
。
接着客户端B
会走加锁判断逻辑，查询"my_lock"锁节点下的所有子节点，按序号顺序排列，此时他看到的类似于：
同时检查自己创建的顺序节点，是不是集合中的第一个？
明显不是啊，此时第一个是客户端A
创建的那个顺序节点，序号为
"01"
的那个。所以加锁失败！
客户端B开启监听客户端A
加锁失败了以后，客户端B
就会通过
ZK
的
API
对他的顺序节点的上一个顺序节点加一个监听器。
zk
天然就可以实现对某个节点的监听。
如果大家还不知道zk
的基本用法，可以百度查阅，非常的简单。客户端B的顺序节点是：
他的上一个顺序节点，不就是下面这个吗？ 
即客户端A
创建的那个顺序节点！
所以，客户端B会对下面这个节点加一个监听器，监听这个节点是否被删除等变化！大家看下面的图。
接着，客户端A
加锁之后，可能处理了一些代码逻辑，然后就会释放锁。那么，释放锁是个什么过程呢？
其实很简单，就是把自己在zk里创建的那个顺序节点，也就是将下面这个节点给删除。
删除了那个节点之后，zk
会负责通知监听这个节点的监听器，也就是客户端
B
之前加的那个监听器，说：兄弟，你监听的那个节点被删除了，有人释放了锁。
此时客户端B的监听器感知到了上一个顺序节点被删除，也就是排在他之前的某个客户端释放了锁。 文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-474988.html
客户端B抢锁成功
此时，就会通知客户端B重新尝试去获取锁，也就是获取"my_lock"节点下的子节点集合，此时为：
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-474988.html
集合里此时只有客户端B
创建的唯一的一个顺序节点了！
然后呢，客户端B
判断自己居然是集合中的第一个顺序节点，bingo！可以加锁了！直接完成加锁，运行后续的业务代码即可，运行完了之后再次释放锁。
到了这里，关于分布式锁原理与实战三：ZooKeeper分布式锁的原理的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
