1。 前言
在我們的應用中，經常會碰見多個請求去訪問同一個資源的情況。如果請求 A 拿到這個資源資料，想要對它進行修改，但是還沒有進行事務提交，此時請求 B 訪問這個資源就會拿到修改前的資料，很顯然請求 B 拿到的是歷史資料，是不正確的。
在單個伺服器的應用中，我們可以使用系統的執行緒來對這個資源進行加鎖。那麼在分散式環境中我們有什麼方案來解決這個問題呢？答案就是使用分散式鎖。那麼什麼是分散式鎖？分散式鎖又是如何實現的呢？本節我們就來講解如何使用 Zookeeper 實現分散式鎖，以及它的實現原理。
2。 分散式鎖
在講解 Zookeeper 實現的分散式鎖之前，我們先來了解什麼是分散式鎖，分散式鎖的實現技術，以及分散式鎖常用的型別。
2。1 分散式鎖的特點
顧名思義，分散式鎖就是實現在分散式網路環境中的鎖。也就是說，在鎖的基礎上加上分散式的特性，我們來分析一下分散式鎖實現的必要條件：
在分散式環境中，多個程序對資源的訪問必須具有順序性；
獲取鎖和釋放鎖的過程需要高可用和高效能；
具有鎖失效的機制，避免死鎖；
非阻塞的鎖，沒有獲取到鎖直接返回獲取鎖失敗。
介紹了分散式鎖的特點，那麼有哪些技術能夠實現分散式鎖呢？
2。2 分散式鎖的實現技術
Memcached：
使用
add
命令來新增
key
，
key
新增成功說明當前無人使用此
key
，也就是說無人使用此資源，相當於獲取鎖。再次使用
add
命令來新增相同的
key
時，此時
key
已存在就會新增失敗，說明有人已經使用了這個
key
，也就是說此資源被人佔用，相當於獲取鎖失敗；
Redis：
使用
setnx
命令來新增
key
，
key
新增成功說明當前無人使用此
key
，也就是說無人使用此資源，相當於獲取鎖。再次使用
setnx
命令來新增相同的
key
時，此時
key
已存在就會新增失敗，說明有人已經使用了這個
key
，也就是說此資源被人佔用，相當於獲取鎖失敗；
Chubby：
Google 使用 Paxos 一致性演算法實現的粗粒度分散式鎖；
Zookeeper：
使用 Zookeeper 臨時順序節點的特性，實現分散式鎖和鎖的等待佇列。
介紹了分散式鎖的實現技術，接下來我們來介紹分散式鎖常用的型別。
2。3 分散式鎖常用的型別
分散式鎖常用的型別有兩種：一種是排他鎖，一種是共享鎖。接下來我們分別介紹這兩鎖的特點。
排他鎖
排他鎖也叫獨佔鎖，顧名思義，也就是對資源進行獨佔。排他鎖只允許獲取了該鎖的執行緒，對具有排他鎖的資源進行訪問，無論是寫操作還是讀操作，直到該執行緒主動釋放掉排他鎖。
共享鎖
共享鎖也就是把資源進行共享，當然共享的只有讀操作。共享鎖只對寫操作進行加鎖，其它執行緒的讀操作不做加鎖操作，這樣的共享機制提高了對資源訪問的效能。
介紹完分散式鎖的常用型別，接下來我們開始學習如何使用 Zookeeper 實現分散式鎖。
3。 Zookeeper 實現分散式鎖
上面我們提到，Zookeeper 是根據它的臨時順序節點來實現的分散式鎖，這裡我們來回顧一下臨時順序節點的特性。
3。1 臨時順序節點
臨時順序節點：
節點具有臨時性，建立該節點的 Zookeeper 客戶端與 Zookeeper 服務端斷開連線時，該節點會自動被 Zookeeper 服務端刪除；
節點具有順序性，建立該節點時，Zookeeper 服務端會根據建立時間的順序在該節點名稱後面加上順序編號。
回顧了臨時順序節點的特性，接下來我們就使用 Zookeeper 的 Java 客戶端 Curator 來建立臨時順序節點，我們可以使用在 Zookeeper Curator 一節建立的 Spring Boot 測試專案來進行測試。
我們可以在測試類 CuratorDemoApplicationTests 中編寫測試用例：
@SpringBootTestclass CuratorDemoApplicationTests { @Autowired private CuratorService curatorService； @Test void contextLoads（） throws Exception { // 獲取客戶端 CuratorFramework client = curatorService。getCuratorClient（）； // 開啟會話 client。start（）； // 第一次建立臨時順序節點 String s1 = client。create（） // 如果有父節點會一起建立 。creatingParentsIfNeeded（） // 節點型別：臨時順序節點 。withMode（CreateMode。EPHEMERAL_SEQUENTIAL） // 節點路徑 /wiki 。forPath（“/wiki-”）； // 輸出 System。out。println（s1）； // 第二次建立臨時順序節點 String s2 = client。create（） // 如果有父節點會一起建立 。creatingParentsIfNeeded（） // 節點型別：臨時順序節點 。withMode（CreateMode。EPHEMERAL_SEQUENTIAL） // 節點路徑 /wiki 。forPath（“/wiki-”）； // 輸出 System。out。println（s2）； // 關閉客戶端 client。close（）； }}
執行測試方法，控制檯輸出：
/wiki-0000000000/wiki-0000000001
我們可以發現，控制檯一共輸出了兩個 /wiki 節點，而且每個 /wiki 節點後面都增加了編號，此時我們去 zkCli 命令列客戶端檢視所有節點，發現並沒有 /wiki 節點。因為在我們的測試程式中，我們關閉了客戶端，所以臨時節點會被移除。
Tips：
如果這裡建立失敗，請同學們注意父節點是否存在 ACL 訪問控制。
回顧了臨時順序節點，那麼如何使用 Zookeeper 的臨時順序節點來實現分散式鎖呢？接下來我們就開始介紹如何使用 Zookeeper 的臨時順序節點來控制它們的訪問順序。
3。2 分散式鎖實現
本節我們來介紹分散式鎖實現的具體步驟：
建立臨時順序節點：
每一次獲取資源的請求，我們都需要使用 Zookeeper 客戶端建立一個臨時順序節點，用這個臨時順序節點在 Zookeeper 服務端中獲取鎖。
獲取鎖：
這裡的鎖並不具體指代什麼，而是根據 Zookeeper 的臨時順序節點的順序來決定是否獲取了鎖。如果該節點的順序編號是最小的，則說明該節點是排在最前面的，在它之前無人佔領資源，也就可以說該節點獲取了鎖，具有訪問資源的許可權。
監聽鎖：
如果獲取鎖這一步發現 Zookeeper 客戶端建立的臨時順序節點的順序編號不是最小的，也就是在這個臨時順序節點之前存在其它臨時順序節點，那麼就可以說這個節點獲取鎖失敗了，它會進入等待佇列。我們可以監聽它的前一個節點，只要它的前一個臨時順序節點的刪除事件觸發，我們就可以獲取臨時順序節點的列表來重新確認這個節點的順序。
釋放鎖：
當一個請求對資源的操作結束後，我們可以使用 Zookeeper 客戶端的節點刪除 API 來刪除這個請求建立的臨時順序節點。除了使用 API 來主動釋放鎖之外，根據臨時順序節點的特性，當建立這個臨時順序節點的 Zookeeper 客戶端與 Zookeeper 服務端斷開連線時，這個臨時順序節點會被 Zookeeper 服務端移除。這兩種方式都會觸發臨時節點的刪除事件，讓下一個臨時順序節點來確認自身的順序。
4。 總結
本節內容中，我們學習了什麼是分散式鎖，以及它的特點和型別，還學習了使用 Zookeeper 實現分散式鎖的主要步驟。以下是本節內容的總結：
分散式鎖的特點和常用型別。
臨時順序節點的特性。
使用 Zookeeper 實現分散式鎖的主要步驟。
