如何使用zookeeper来完成非公平锁的模拟

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();

    }



}

/***
 * @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。