Java面试题：如何用Zookeeper实现分布式锁？

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Java面试题
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Zookeeper是一个分布式协调服务，可以用来实现分布式锁的功能。
分布式锁是一种控制多个分布式系统之间同步访问共享资源的机制。
Zookeeper实现分布式锁的原理如下：

文章插图
首先，需要在 Zookeeper 中创建一个持久节点作为锁的根节点，例如 /lock 。
然后，每个需要获取锁的客户端都在 /lock 节点下创建一个临时顺序节点，例如 /lock/seq-0000000001 。这样可以利用 Zookeeper 的节点唯一性和顺序性特性。
接着，每个客户端都获取 /lock 节点下的所有子节点，并按照序号排序，判断自己创建的节点是否是最小的。如果是，说明获取到了锁，可以执行相关操作。
如果不是最小的，说明没有获取到锁，需要等待。此时，客户端可以监听自己前一个节点的变化（例如删除），一旦监听到事件发生，就重新判断自己是否是最小的节点。
最后，当客户端执行完操作后，需要释放锁，即删除自己创建的临时顺序节点。这样，后面等待的客户端就可以收到通知，继续尝试获取锁。
以上就是 Zookeeper 实现分布式锁的基本原理。
实现方式：
实际开发过程中，可以 curator 工具包封装的API帮助我们实现分布式锁。
org.apache.curatorcurator-recipes1、客户端想要获取锁，就在 Zookeeper 上创建一个临时的、有序的节点，这个节点相当于一把锁。
2、客户端查看 Zookeeper 上所有的节点，按照顺序排列，看看自己创建的节点是不是最小的。
3、判断是否获得锁，如果是读操作，只要自己前面没有写操作的节点，就可以获取锁，然后开始执行读逻辑。如果是写操作，只有自己是最小的节点，才可以获取锁，然后开始执行写逻辑。
4、如果没有获取到锁，就要等待。如果是读操作，就监听自己前面最近的一个写操作的节点。如果是写操作，就监听自己前面最近的一个节点。一旦监听到这个节点被删除了，就重新判断是否可以获取锁。
Curator 的几种锁方案：
1、InterProcessMutex：分布式可重入排它锁
2、InterProcessSemaphoreMutex：分布式排它锁
3、InterProcessReadWriteLock：分布式读写锁
下面例子模拟 50 个线程使用重入排它锁 InterProcessMutex 同时争抢锁：
实例:
【Java面试题：如何用Zookeeper实现分布式锁？】

public class InterprocessLock {public static void main(String[] args){CuratorFramework zkClient = getZkClient();String lockPath = \"/lock\";//通过InterProcessMutex创建分布式锁InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(zkClient, lockPath);//模拟50个线程抢锁for (int i = 0; i < 50; i++) {new Thread(new TestThread(i, lock)).start();}}static class TestThread implements Runnable {private Integer threadFlag;private InterProcessMutex lock;public TestThread(Integer threadFlag, InterProcessMutex lock) {this.threadFlag = threadFlag;this.lock = lock;}@Overridepublic void run() {try {lock.acquire();System.out.println(\"第\"+threadFlag+\"线程获取到了锁\");//等到1秒后释放锁Thread.sleep(1000);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {try {lock.release();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}}private static CuratorFramework getZkClient() {String zkServerAddress = \"127.0.0.1:2181\";ExponentialBackoffRetry retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3, 5000);CuratorFramework zkClient = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString(zkServerAddress).sessionTimeoutMs(5000).connectionTimeoutMs(5000).retryPolicy(retryPolicy).build();zkClient.start();return zkClient;}}

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