2026/1/11 18:06:37
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Zookeeper 是一个开源的分布式协调服务#xff0c;广泛用于管理和协…大家好我是锋哥。今天分享关于【Zookeeper分布式锁如何实现?】面试题。希望对大家有帮助Zookeeper分布式锁如何实现?超硬核AI学习资料现在永久免费了Zookeeper 是一个开源的分布式协调服务广泛用于管理和协调分布式应用程序中的数据尤其在需要高可用性和一致性的场景中。其分布式锁的实现利用了 Zookeeper 的原子性、顺序节点和 watcher 特性。下面详述 Zookeeper 分布式锁的实现过程。1. 使用顺序节点的原理Zookeeper 提供了顺序节点的功能可以通过创建一个以顺序号作为后缀的临时节点来实现分布式锁。具体步骤如下创建锁节点客户端在 Zookeeper 中创建一个锁节点通常命名为/lock。创建的节点是临时顺序节点如/lock/lock-0000000001、/lock/lock-0000000002等。获取锁的顺序每个请求将创建一个顺序节点Zookeeper 会根据创建的顺序为这些节点分配一个递增的序列号。判断获取锁的资格客户端获取自己创建的节点的序列号后查询该锁目录下的所有节点以确定自己的节点是否是最小的序号节点。如果是最小的序号节点则表示获取到锁否则客户端需要等待。等待锁的释放场景中如果当前锁被其他进程持有客户端需要设置一个 watcher监视自己前一个节点即比自己序列号小的节点的变化。一旦这种节点被删除客户端会收到通知随后可以再次检查自己是否是最小的节点以进一步尝试获取锁。释放锁客户端完成工作后删除自己创建的锁节点释放锁。2. 示例代码以下是一个简单示例展示如何利用 Zookeeper 实现分布式锁。import org.apache.zookeeper.*; import org.apache.zookeeper.WatchedEvent; import java.io.IOException; import java.util.Collections; import java.util.List; public class ZookeeperDistributedLock { private static final String LOCK_ROOT /lock; private ZooKeeper zk; private String lockNode; public ZookeeperDistributedLock(String connectString) throws IOException { zk new ZooKeeper(connectString, 3000, event - { }); } public boolean acquireLock() throws Exception { // 创建临时顺序节点 lockNode zk.create(LOCK_ROOT /lock-, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL); // 获取锁的所有节点 ListString children zk.getChildren(LOCK_ROOT, false); Collections.sort(children); // 判断是否能够获得锁 if (lockNode.equals(LOCK_ROOT / children.get(0))) { return true; // 获取到锁 } else { // 监视前一个节点 String smallerNode children.get(Collections.binarySearch(children, lockNode.substring(LOCK_ROOT.length() 1)) - 1); zk.exists(LOCK_ROOT / smallerNode, event - { if (event.getType() watchedEvent.EventType.NodeDeleted) { // 前一个节点被删除尝试获取锁 acquireLock(); // 递归尝试 } }); } return false; // 锁未获取 } public void releaseLock() throws InterruptedException, KeeperException { zk.delete(lockNode, -1); } public void close() throws InterruptedException { zk.close(); } }3. 注意事项异常处理真实场景中需要注意 Zookeeper 的网络抖动连接中断等情况增加重试机制和异常处理。锁的粒度应考虑锁的粒度过于细小的锁可能会导致频繁的竞争和上下文切换而过于粗大的锁则会影响并发性能。可重入锁Zookeeper 默认不支持可重入锁的机制可能需要在应用层自行实现。锁超时机制防止死锁可以设计锁的超时机制。Zookeeper 分布式锁的使用场景较广泛例如数据库的分布式操作、任务调度等但对于高并发场景可能需要结合其他技术如 Redis 等来实现以提升性能。