【Zookeeper】编程实战之Zookeeper分布式锁实现秒杀
1. Zookeeper简述
我们要了解一样技术，首先应该要到它的官网，因为官网的信息一般都是最准确的，如下图是Zookeeper官网对它的介绍。
从官网的介绍中，可以总结出，Zookeeper是一个集中式服务，它能够实现高度可靠的分布式协调，可用于开发和维护开源服务器。
除了官网的解释外，我的观点是还可以这样理解。它也相当于是一个数据库，具有数据同步和选举功能，能够用来存储一些信息，可用于解决大数据集群的单点故障问题。Zookeeper有leader和follow两种角色，当leader的节点宕掉之后，会自动选举出新的leader，如果只剩一个节点活着，就是standalone状态。Zookeeper各个节点之间的数据会自动同步，比如在Zookeeper集群的A节点存储数据，那么这份数据也会自动拷贝到集群中另外的节点上。在Hadoop、Storm、Spark集群都可以使用Zookeeper实现高可用（HA），防止出现单点故障。
2. 为什么要加锁
在多线程编程中，必须要考虑到线程安全问题，当共享数据被高并发访问时，会破坏数据的一致性。比如抢购商品，商品数量为1，有两个用户（线程）同时对它进行访问，当第一个线程拿到数据，还没有对数量执行减1操作的这段时间，第二个线程在这个时间段也拿到了数据，两个线程都对商品数量进行减1操作的话，就会出现商品数量是 -1 的数据，就违背了实际原则。
因此，在程序中引入了锁，在线程访问共享数据之前，首先要请求锁，当得到这把锁的时候，才能够访问共享数据，使用完以后再归还这把锁。如果锁已经被一个线程获取，其它线程就请求不到锁，就执行重试策略，进入等待状态，不会访问共享数据，也就保证了数据的一致性。
3. 编程实战
3.1 原理
3.2 实现
3.2.1 代码
(1) 创建Maven项目，并在pom文件中加入以下依赖
<dependencies> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>3.8.1</version> <scope>test</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-framework</artifactId> <version>4.0.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-recipes</artifactId> <version>4.0.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-client</artifactId> <version>4.0.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.zookeeper</groupId> <artifactId>zookeeper</artifactId> <version>3.4.6</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>16.0.1</version> </dependency> </dependencies>
(2) Product.java
package com.nova; /** * * @author Supernova * @date 2018/06/16 * */ public class Product { // 商品数量,这里默认共有8件商品 private static int number = 5; public static int getNumber() { return number; } public static void setNumber(int number) { Product.number = number; } }
(2) Client.java
package com.nova; import org.apache.curator.RetryPolicy; import org.apache.curator.framework.CuratorFramework; import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory; import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex; import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry; /** * * @author Supernova * @date 2018/06/16 * */ public class Client { /* * 抢购商品的方法 * 作用：访问共享资源,获取并更新商品数量 */ public static void buy() { System.out.println("--------【"+Thread.currentThread().getName()+"】开始购买-------"); //获取商品数量 int currentNumber = Product.getNumber(); /* * 如果商品数量为0,则不能购买 * 如果还有商品,则执行购买操作 */ if(currentNumber == 0 ) { System.out.println("商品已被抢空！！！"); }else { System.out.println("当前商品数量："+currentNumber); //购买后商品数量减1 currentNumber--; Product.setNumber(currentNumber); //为了便于观察程序的运行结果，这里使线程在执行购买操作后，停顿3秒 try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println("--------【"+Thread.currentThread().getName()+"】 购买结束-------"); } public static void main(String[] args) { /* * 定义重试策略：等待2秒,重试10次 * 第一个参数：等待时间 * 第二个参数：重试次数 */ RetryPolicy policy = new ExponentialBackoffRetry(2000, 10); /* * 创建客户端向zookeeper请求锁 * connectString() : zookeeper地址 * retryPolicy() : 重试策略 */ CuratorFramework curatorFramework = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("192.168.243.11").retryPolicy(policy).build(); //启用 curatorFramework.start(); //获取zookeeper锁的信息 final InterProcessMutex mutex = new InterProcessMutex(curatorFramework, "/myMutex"); /* * 创建8个线程模拟8个客户端并发访问 * */ for (int i = 0; i < 8; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { try { //请求锁资源，如果没有得到锁资源，就会执行重试策略 mutex.acquire(); //开始访问共享资源，这里是访问商品信息 buy(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }finally { try { //将锁归还 mutex.release(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); } } }
3.2.2 运行测试
(2) 运行Java程序，程序运行结果如下图
可以看到运行的结果是线程安全的，只有在一个线程购买商品操作结束后，另一个线程才能接着购买。保证了数据的一致性。那么，如果去掉锁的情况是如何的呢？
(3) 将请求锁的代码mutex.acquire();和mutex.release();注释掉之后。运行结果如下：
从运行结果可以看出，如果没有锁的限制，程序运行的结果将会混乱。
