1. Zookeeper入门
1.1 概述
Zookeeper 是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的 Apache 项目
Zookeeper从设计模式来说是一个基于观察者模式设计的分布式管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据发生变化，Zookeeper就负责通知在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应
1.2 特点
1. 一个领导者和多个跟随者组成的集群
2. 集群中只要有半数以上的节点存活，就能正常服务，所以适合安装奇数台服务器
3. 全局数据一致: 每个Server保存一份相同的数据副本，Client无论连接到哪个Server数据都是一致的
4. 更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行
5. 数据更新原子性，一次数据更新要么成功要么失败
6. 实时性，在一定时间范围内Client能读到最新数据
1.3 数据结构
ZooKeeper 数据模型的结构与 Unix 文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，
每个节点称做一个 ZNode。每一个 ZNode 默认能够存储 1MB 的数据，
每个 ZNode 都可以通过其路径唯一标识
1.4 应用场景
统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等
2. Zookeeper集群操作
2.1 集群安装
集群规划
在 wsl01、wsl02 和 wsl03 三个节点上都部署 Zookeeper
解压安装
(1) 上传到 /opt/module 目录下并解压
[wsl@wsl01 module]$ tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz
(2) 修改 apache-zookeeper-3.5.7-bin 名称为 zookeeper-3.5.7
[wsl@wsl01 module]$ mv apache-zookeeper-3.5.7-bin/ zookeeper-3.5.7
配置服务器编号
（1）在/opt/module/zookeeper-3.5.7/这个目录下创建 zkData
[wsl@wsl01 zookeeper-3.5.7]$ mkdir zkData
（2）在/opt/module/zookeeper-3.5.7/zkData 目录下创建一个 myid 的文件
[wsl@wsl01 zkData]$ vi myid
在文件中添加与 server 对应的编号（注意：上下不要有空行，左右不要有空格）
1
配置zoo.cfg文件
（1）重命名/opt/module/zookeeper-3.5.7/conf 这个目录下的 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg
[wsl@wsl01 conf]$ mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
（2）打开 zoo.cfg 文件
[wsl@wsl01 conf conf]$ vim zoo.cfg
#修改数据存储路径配置
dataDir=/opt/module/zookeeper-3.5.7/zkData
#增加如下配置
#######################cluster##########################
server.1=wsl01:2888:3888
server.2=wsl02:2888:3888
server.3=wsl03:2888:3888
（3）配置参数解读
server.A=B:C:D。
A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；
集群模式下配置一个文件 myid，这个文件在 dataDir 目录下，这个文件里面有一个数据
就是 A 的值，Zookeeper 启动时读取此文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比
较从而判断到底是哪个 server。
B 是这个服务器的地址；
C 是这个服务器 Follower 与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；
D 是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的
Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口
（3）拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上
[wsl@wsl01 module ]$ xsync zookeeper-3.5.7
并分别在 wsl02、wsl03 上修改 myid 文件中内容为 2、3
集群操作
（1）分别启动 Zookeeper
[wsl@wsl01 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
[wsl@wsl02 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
[wsl@wsl03 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
（2）查看状态
[wsl@wsl01 zookeeper-3.5.7]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[wsl@wsl02 zookeeper-3.5.7]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[wsl@wsl03 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
2.2 选举机制
1. 服务器1启动，发起第一次选举，服务器投自己一票，此时服务器1票数1票不够半数，选举无法完成，服务器1状态保持LOOKING
2. 服务器2启动，再发起一次选举，服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息，此时服务器1发现服务器2的myid比自己目前投票的大，更改选票为推举服务器2，此时服务器1票数0，服务器2票数2票，没有半数以上，选举无法完成，服务器1和2状态保持LOOKING
3. 服务器3启动，再发起一次选举，服务器1和2都会推举服务器3，此时服务器1票数0，服务器2票数0票，服务器3票数3票 超过半数，选举完成，服务器3当选为leader，服务器1和2状态保持FOLLOWING,服务器3状态改为LEADING
4. 服务器4启动，发起一次选举，此时服务器1，2，3已不是LOOKING状态，不会更改选票信息，服务器3选票为3票，服务器4选票为1票，此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING
5. 服务器5启动，选举过程同服务器4
1. Zookeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会进入Leader选举
. 服务器初始化启动
. 服务器运行期间无法和Leader保持连接
2. 而当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能处于一下两种状态
. 集群中本来就已经存在一个Leader
对于该种情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息对于该机器仅仅需要和Leader机器建立连接并进行状态同步即可
. 集群中的Leader已经不存在
假设Zookeeper由5台机器组成，SID分别为1，2，3，4，5，ZXID分别为8，8，8，7，7 并且此时SID为3的服务器为Leader，某一时刻3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举
（EPOCH,ZXID,SID） （EPOCH,ZXID,SID） （EPOCH,ZXID,SID）
SID为1、2、4的机器投票情况 (1,8,1) (1,8,2) (1,7,4)
选举规则 (1) EPOCH大的直接胜出 (2) EPOCH相同，事务id大的胜出 (3) 事务id相同，服务器id大的胜出
2.3 ZK集群启动脚本
1. 在wsl01的 /home/wsl/bin目录下创建脚本
[wsl@wsl01 bin]$ vim zk.sh
#!/bin/bash
case $1 in
"start"){
for i in wsl01 wsl02 wsl03
do
echo ---------- zookeeper $i 启动 ------------
ssh $i "/opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh start"
done
};;
"stop"){
for i in wsl01 wsl02 wsl03
do
echo ---------- zookeeper $i 停止 ------------
ssh $i "/opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh stop"
done
};;
"status"){
for i in wsl01 wsl02 wsl03
do
echo ---------- zookeeper $i 状态 ------------
ssh $i "/opt/module/zookeeper-3.5.7/bin/zkServer.sh status"
done
};;
esac
2.4 客户端命令操作
2.4.1 命令行语法
| 命令基本语法 | 功能描述 |
|---|---|
| help | 显示所有操作命令 |
| ls path | 使用ls命令来查看当前znode的子节点[可监听] -w 监听子节点变化 -s 附加次级信息 |
| create | 普通创建 -s 含有序列 -e 临时(重启或者超时消失) |
| get path | 获得节点的值[可监听] -w 监听节点内容变化 -s 附加次级信息 |
| set | 设置节点的具体值 |
| stat | 查看节点的状态 |
| delete | 删除节点 |
| deleteall | 递归删除节点 |
1. 启动客户端
[wsl@wsl01 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkCli.sh -server wsl01:2181
2.显示所有操作命令
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 0] help
ZooKeeper -server host:port cmd args
addauth scheme auth
close
config [-c] [-w] [-s]
connect host:port
create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]
delete [-v version] path
deleteall path
delquota [-n|-b] path
get [-s] [-w] path
getAcl [-s] path
history
listquota path
ls [-s] [-w] [-R] path
ls2 path [watch]
printwatches on|off
quit
reconfig [-s] [-v version] [[-file path] | [-members serverID=host:port1:port2;port3[,...]*]] | [-add serverId=host:port1:port2;port3[,...]]* [-remove serverId[,...]*]
redo cmdno
removewatches path [-c|-d|-a] [-l]
rmr path
set [-s] [-v version] path data
setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl
setquota -n|-b val path
stat [-w] path
sync path
Command not found: Command not found help
2.4.2 znode节点数据信息
1.查看znode中所包含的内容:
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 1] ls /
[admin, brokers, cluster, config, consumers, controller_epoch, isr_change_notification, latest_producer_id_block, zookeeper]
2.查看当前节点详细数据：
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 2] ls -s /
[admin, brokers, cluster, config, consumers, controller_epoch, isr_change_notification, latest_producer_id_block, zookeeper]cZxid = 0x0
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x0
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x300000002
cversion = 23
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 9
（1）czxid：创建节点的事务 zxid
每次修改 ZooKeeper 状态都会产生一个 ZooKeeper 事务 ID。事务 ID 是 ZooKeeper 中所有修改总的次序。每次修改都有唯一的 zxid，如果 zxid1 小于 zxid2，那么 zxid1 在 zxid2 之前发生。
（2）ctime：znode 被创建的毫秒数（从 1970 年开始）
（3）mzxid：znode 最后更新的事务 zxid
（4）mtime：znode 最后修改的毫秒数（从 1970 年开始）
（5）pZxid：znode 最后更新的子节点 zxid
（6）cversion：znode 子节点变化号，znode 子节点修改次数
（7）dataversion：znode 数据变化号
（8）aclVersion：znode 访问控制列表的变化号
（9）ephemeralOwner：如果是临时节点，这个是 znode 拥有者的 session id。如果不是临时节点则是0。
（10）dataLength：znode 的数据长度
（11）numChildren：znode 子节点数量
2.4.3 节点类型
1.持久：客户端和服务端断开连接后，创建的节点不删除
2.短暂：客户端和服务端断开连接后，创建的节点自己删除
3.持久化目录节点：客户端与zookeeper断开连接后该节点依旧存在
4.持久化顺序目录节点：客户端与zookeeper断开连接后该节点依旧存在，只是zookeeper给该节点名称进行顺序编号
5.临时目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
6.临时顺序编号目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是zookeeper给该节点名称进行顺序编号
1.分别创建两个普通节点(永久节点+不带序号)
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 11] create /sanguo "diaochan"
Created /sanguo
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 12] create /sanguo/shuguo "liubei"
Created /sanguo/shuguo
2.获得节点的值
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 14] get -s /sanguo
diaochan
cZxid = 0x300000005
ctime = Wed Dec 29 10:00:22 CST 2021
mZxid = 0x300000005
mtime = Wed Dec 29 10:00:22 CST 2021
pZxid = 0x300000006
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 8
numChildren = 1
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 15] get -s /sanguo/shuguo
liubei
cZxid = 0x300000006
ctime = Wed Dec 29 10:00:38 CST 2021
mZxid = 0x300000006
mtime = Wed Dec 29 10:00:38 CST 2021
pZxid = 0x300000006
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0
3.创建带序号的节点(永久节点+带序号)
（1）先创建一个普通根节点 /sanguo/weiguo
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 16] create /sanguo/weiguo "caocao"
Created /sanguo/weiguo
（2）创建带序号的节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 16] create /sanguo/weiguo "caocao"
Created /sanguo/weiguo
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 17] create -s /sanguo/weiguo/zhangliao "zhangliao"
Created /sanguo/weiguo/zhangliao0000000000
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 18] create -s /sanguo/weiguo/zhangliao "zhangliao"
Created /sanguo/weiguo/zhangliao0000000001
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 19] create -s /sanguo/weiguo/xuchu "xuchu"
Created /sanguo/weiguo/xuchu0000000002
4.创建短暂节点(短暂节点+不带序号+带序号)
（1）创建短暂不带序号的节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 20] create -e /sanguo/wuguo "zhouyu"
Created /sanguo/wuguo
（2）创建短暂带序号的节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 21] create -e -s /sanguo/wuguo "zhouyu"
Created /sanguo/wuguo0000000003
（3）当前在客户端能看到的
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 22] ls /sanguo
[shuguo, weiguo, wuguo, wuguo0000000003]
（4）退出客户端后在重启客户端
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 23] quit
[wsl@wsl01 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkCli.sh -server wsl01:2181
（5）再次查看
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 0] ls /sanguo
[shuguo, weiguo]
2.4.4 监听器原理
1.监听原理详解
（1）首先要有一个main()线程
（2）在main线程中创建Zookeeper客户端，这时就会创建两个线程，一个负责网络通信，一个负责监听
（3）通过通信线程将注册的监听事件发送给Zookeeper
（4）在Zookeeper的注册监听列表中将注册的监听事件添加到列表中
（5）Zookeeper监听到由数据或路径变化就会将这个消息发送给监听线程
（6）监听线程内部调用process()方法
2. 常见的监听
（1）监听节点的数据变化 get path[watch]
（2）监听子节点的增减变化 ls path[watch]
1.节点的值变化监听
（1）在wsl03主机上注册监听 /sanguo 节点的数据变化
[zk: wsl03:2181(CONNECTED) 0] get -w /sanguo
diaochan
（2）在wsl01上修改 /sanguo 节点的数据
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 0] set /sanguo "xishi"
（3）观察wsl03主机收到数据变化的监听
[zk: wsl03:2181(CONNECTED) 1]
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/sanguo
注意：在wsl01再多次修改/sanguo的值，wsl03上不会再收到监听。因为注册一次，只能监听一次。想再次监听，需要再次注册
2.节点的子节点变化监听(路径变化)
（1）在wsl03主机上注册监听 /sanguo 节点的子节点变化
[zk: wsl03:2181(CONNECTED) 1] ls -w /sanguo
[shuguo, weiguo]
（2）在 wsl01 主机/sanguo 节点上创建子节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 1] create /sanguo/jin "simayi"
Created /sanguo/jin
（3）观察 wsl03 主机收到子节点变化的监听
[zk: wsl03:2181(CONNECTED) 2]
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/sanguo
2.4.5 节点删除与查看
1.删除节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 2] delete /sanguo/jin
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 3] ls /sanguo
[shuguo, weiguo]
2.递归删除节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 4] deleteall /sanguo/shuguo
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 5] ls /sanguo
[weiguo]
3.查看节点状态
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 6] stat /sanguo
cZxid = 0x300000005
ctime = Wed Dec 29 10:00:22 CST 2021
mZxid = 0x300000012
mtime = Wed Dec 29 10:22:42 CST 2021
pZxid = 0x300000015
cversion = 9
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 5
numChildren = 1
2.5 客户端API操作
2.5.1 环境搭建
1. 添加pom文件
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.8.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>4.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>4.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-client</artifactId>
<version>4.3.0</version>
</dependency>
</dependencies>
2. 创建日志文件
在项目的 src/main/resources 目录下，新建一个文件，命名为“log4j.properties”，在 文件中填入
log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.logfile.File=target/spring.log
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
2.5.2 代码实现
创建Zookeeper客户端
public class ZkClient {
//逗号不能有空格
private String connectString = "wsl01:2181,wsl02:2181,wsl03:2181";
private int sessionTimeout = 20000;
private ZooKeeper zkClient;
@Before
public void init() throws IOException {
zkClient = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
System.out.println("-------------");
List<String> children=null;
try {
children = zkClient.getChildren("/", true);
for (String child : children) {
System.out.println(child);
}
System.out.println("-------------");
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
//创建子节点
@Test
public void create() throws KeeperException, InterruptedException {
// 参数 1：要创建的节点的路径； 参数 2：节点数据 ； 参数 3：节点权限 ；参数 4：节点的类型
String nodeCreated = zkClient.create("/wsl", "ss.avi".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
}
//获取子节点并监听节点变化
@Test
public void getChildren() throws KeeperException, InterruptedException {
List<String> children = zkClient.getChildren("/", true);
for (String child:children){
System.out.println(child);
}
//延时阻塞
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
//判断Znode是否存在
@Test
public void exist() throws KeeperException, InterruptedException {
Stat exists = zkClient.exists("/wsl", false);
System.out.println(exists==null?"not exist":"exist");
}
}
2.6 客户端向服务端写数据流程
2.6.1 写入请求直接发送给Leader节点
如果是直接发送给Leader节点，这个Leader节点会广播给各个follower节点，当各个follwer写入成功后会通知Leader，leader会通知客户端写入成功
2.6.2 写入请求发送给follower节点
如果是发送给foller节点，那么follower节点会把请求转给Leader节点，因为集群中只有一个Leader，设个leader会把写请求广播给各个follower节点，当Leader收到大多数的follower写入成功了，就说明数据写入成功了，此时Leader会告知向它提交申请的follower，这个follower节点会通知客户端写入成功
3. 服务器动态上下线案例
3.1 需求
某分布式系统中，主节点可以有多台，可以动态上下线，任意一台客户端都能实时感知
到主节点服务器的上下线
3.2 需求分析
3.3 具体实现
1.先在集群上创建 /servers 节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 8] create /servers "servers"
Created /servers
2.服务器端向Zookeeper注册代码
public class DistributeServer {
//逗号不能有空格
private String connectString = "wsl01:2181,wsl02:2181,wsl03:2181";
private int sessionTimeout = 20000;
private ZooKeeper zk=null;
private String parentNode="/servers";
// 创建到zk的客户端连接
public void getConnect() throws IOException {
zk=new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
}
});
}
//注册服务器
public void registerServer(String hostname)throws Exception{
String create=zk.create(parentNode+"/server",hostname.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
System.out.println(hostname+"is online "+create);
}
//业务功能
public void business(String hostname) throws Exception {
System.out.println(hostname+"is working....");
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
//获取zk连接
DistributeServer server=new DistributeServer();
server.getConnect();
//利用zk连接注册服务器信息
server.registerServer(args[0]);
//启动业务功能
server.business(args[0]);
}
}
3. 客户端代码
public class DistributeClient {
private static String connectString = "wsl01:2181,wsl02:2181,wsl03:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zk = null;
private String parentNode = "/servers";
//创建到zk的客户端连接
public void getConnect() throws IOException {
zk=new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
//再次启动监听
try {
getServerList();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
//获取服务器列表信息
public void getServerList() throws KeeperException, InterruptedException {
//获取服务器子节点信息，并对父节点进行监听
List<String>children=zk.getChildren(parentNode,true);
//存储服务器信息列表
ArrayList<String> servers=new ArrayList<>();
//遍历所有节点，获取节点中的主机名称信息
for (String child : children) {
byte[] data = zk.getData(parentNode + "/" + child, false, null);
servers.add(new String(data));
}
//打印服务器列表信息
System.out.println(servers);
}
//业务功能
public void business() throws Exception {
System.out.println("client is working....");
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
//获取zk连接
DistributeClient client=new DistributeClient();
client.getConnect();
//获取servers子节点信息,从中获取服务器信息列表
client.getServerList();
//业务进程启动
client.business();
}
}
4. 测试
在Linux命令行上操作增加减少服务器
(1) 启动DistributeClient 客户端
(2) 在Linux命令行上增加减少服务器
在wsl01的zk客户端/servers目录上创建临时带序号节点
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 9] create -e -s /servers/wsl01 "wsl01"
Created /servers/wsl010000000000
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 10] create -e -s /servers/wsl02 "wsl02"
Created /servers/wsl020000000001
(3) 控制台变化
[wsl02, wsl01]
(4) 执行删除操作
[zk: wsl01:2181(CONNECTED) 11] delete /servers/wsl010000000000
(5) 控制台变化
[wsl02]
在idea上操作增加减少服务器
（1）启动 DistributeClient 客户端（如果已经启动过，不需要重启）
（2）启动 DistributeServer 服务
点击 Edit Configurations
在弹出的窗口中（Program arguments）输入想启动的主机，例如，wsl02
回 到 DistributeServer 的 main 方 法 ， 右 键 ， 在 弹 出 的 窗 口 中 点 击 Run“DistributeServer.main()
观察 DistributeServer 控制台，提示 wsl02 is working
wsl02is online /servers/server0000000002
wsl02is working....
观察 DistributeClient 控制台，提示 wsl02 已经上线
4 ZooKeeper 分布式锁案例
4.1 原生Zookeeper 实现分布式锁案例
代码实现
public class DistributedLock {
private static String connectString = "wsl01:2181,wsl02:2181,wsl03:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zk = null;
private String rootNode = "locks";
private String subNode = "seq-";
// 当前client等待的子节点
private String waitPath;
private CountDownLatch connectLatch = new CountDownLatch(1);
//zookeeper节点等待
private CountDownLatch waitLatch = new CountDownLatch(1);
private String currentNode;
public DistributedLock() throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
zk=new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
// 连接建立时, 打开latch, 唤醒wait在该latch上的线程
if (watchedEvent.getState()== Event.KeeperState.SyncConnected){
connectLatch.countDown();
}
// 发生了waitPath的删除事件
if (watchedEvent.getType()==Event.EventType.NodeDeleted&&watchedEvent.getPath().equals(waitPath)){
waitLatch.countDown();
}
}
});
//等待连接建立
connectLatch.await();
//获取根节点状态
Stat stat=zk.exists("/"+rootNode,false);
//如果根节点不存在，则创建根节点，根节点类型为永久节点
if (stat==null){
System.out.println("根节点不存在");
zk.create("/"+rootNode,new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);
}
}
//加锁方法
public void zkLock() {
try {
//在根节点下创建临时顺序节点，返回值为创建的节点路径
currentNode=zk.create("/"+rootNode+"/"+subNode,null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL);
//wait一小会让结果更清晰
Thread.sleep(10);
//注意, 没有必要监听"/locks"的子节点的变化情况
List<String> childrenNodes = zk.getChildren("/" + rootNode, false);
// 列表中只有一个子节点, 那肯定就是currentNode , 说明client获得锁
if (childrenNodes.size()==1){
return;
}else {
//对根节点下的所有临时顺序节点进行从小到大排序
Collections.sort(childrenNodes);
//当前节点名称
String thisNode = currentNode.substring(("/" + rootNode + "/").length());
//获取当前节点的位置
int index = childrenNodes.indexOf(thisNode);
if (index==-1){
System.out.println("数据异常");
}else if (index==0){
// index == 0, 说明thisNode在列表中最小, 当前client获得锁
return;
}else {
// 获得排名比currentNode 前1位的节点
this.waitPath="/"+rootNode+"/"+childrenNodes.get(index-1);
// 在waitPath上注册监听器, 当waitPath被删除时,zookeeper会回调监听器的process方法
zk.getData(waitPath, true, new Stat());
//进入等待锁状态
waitLatch.await();
return;
}
}
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//解锁方法
public void zkUnlock() {
try {
zk.delete(this.currentNode,-1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
测试
public class DistributedLockTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException, KeeperException {
// 创建分布式锁1
final DistributedLock lock1 = new DistributedLock();
// 创建分布式锁2
final DistributedLock lock2 = new DistributedLock();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 获取锁对象
try {
lock1.zkLock();
System.out.println("线程1获取锁");
Thread.sleep(5 * 1000);
lock1.zkUnlock();
System.out.println("线程1释放锁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 获取锁对象
try {
lock2.zkLock();
System.out.println("线程2获取锁");
Thread.sleep(5 * 1000);
lock2.zkUnlock();
System.out.println("线程2释放锁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}
4.2 Curator 框架实现分布式锁案例
代码实现
public class CuratorLockTest {
private String rootNode = "/locks";
// zookeeper server列表
private String connectString = "wsl01:2181,wsl02:2181,wsl03:2181";
// connection超时时间
private int connectionTimeout = 2000;
// session超时时间
private int sessionTimeout = 2000;
public static void main(String[] args) {
new CuratorLockTest().test();
}
// 测试
private void test() {
// 创建分布式锁1
final InterProcessLock lock1 = new InterProcessMutex(getCuratorFramework(), rootNode);
// 创建分布式锁2
final
InterProcessLock lock2 = new InterProcessMutex(getCuratorFramework(), rootNode);
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 获取锁对象
try {
lock1.acquire();
System.out.println("线程1获取锁");
// 测试锁重入
lock1.acquire();
System.out.println("线程1再次获取锁");
Thread.sleep(5 * 1000);
lock1.release();
System.out.println("线程1释放锁");
lock1.release();
System.out.println("线程1再次释放锁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 获取锁对象
try {
lock2.acquire();
System.out.println("线程2获取锁");
// 测试锁重入
lock2.acquire();
System.out.println("线程2再次获取锁");
Thread.sleep(5 * 1000);
lock2.release();
System.out.println("线程2释放锁");
lock2.release();
System.out.println("线程2再次释放锁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
// 分布式锁初始化
public CuratorFramework getCuratorFramework (){
//重试策略，初试时间3秒，重试3次
RetryPolicy policy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 3);
//通过工厂创建Curator
CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()
.connectString(connectString)
.connectionTimeoutMs(connectionTimeout)
.sessionTimeoutMs(sessionTimeout)
.retryPolicy(policy).build();
//开启连接
client.start();
System.out.println("zookeeper 初始化完成...");
return client;
}
}
