ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

程式設計師小航 發表於 2021-07-16
ZooKeeper

前言

一般工作中常用的分散式鎖,就是基於 Redis 和 ZooKeeper,前面已經介紹完了 Redisson 鎖相關的原始碼,下面一起看看基於 ZooKeeper 的鎖。也就是 Curator 這個框架。

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

Curator 的鎖也分為很多種,本文分析共享可重入鎖。

考慮到如果文章篇幅較長,不太適合閱讀,所以對文章做了適當的拆分。

環境配置

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

本機三個節點

版本:3.7.0
系統:macOS
安裝方式:brew install zookeeper
Curator Maven 依賴版本:5.1.0

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

加鎖示例

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

詳細資訊可參考官方文件

加鎖前

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

在加鎖之前,ZooKeeper 僅有一個節點 /zookeeper

加鎖中

/locks/lock_01 路徑上加鎖。

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

加鎖之後:

  1. 建立了一個 /locks/lock_01 的持久節點,節點下有一個子節點 _c_cc4fc045-5a1e-4378-b3c7-8a8d3fb9a37c-lock-0000000000
  2. 節點 /locks/lock_01/_c_cc4fc045-5a1e-4378-b3c7-8a8d3fb9a37c-lock-0000000000 是臨時節點
  3. 節點 /locks/lock_01/_c_cc4fc045-5a1e-4378-b3c7-8a8d3fb9a37c-lock-0000000000 的資料是機器 IP 地址

加鎖原始碼

PS:下面程式碼截圖中的程式碼風格就是 Curator 原始碼的程式碼風格。

入口

InterProcessMutex#internalLock

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

開始先從 threadData 中獲取當前執行緒,這裡肯定是沒有的,所以進入 attemptLock 方法。

本方法中還包含了鎖重入的邏輯,後面也會介紹。

加鎖

LockInternals#attemptLock

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

核心部分就是這兩行:

  1. createsTheLock 建立臨時順序節點
  2. internalLockLoop 判斷是否建立成功

建立臨時順序節點

StandardLockInternalsDriver#createsTheLock

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

可以看出節點的 mode 是 CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL,表示這是一個臨時順序節點

進入 CreateBuilderImpl#forPath(java.lang.String, byte[])

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

client.getDefaultData() 就是本機 IP 地址。

這個 adjustPath 方法看名字就是在調整路徑之類的。會生成一個 UUID 拼接到 /locks/lock_01 中,變成 /locks/lock_01/_c_UUID-lock-

因為建立的是臨時順序節點,所以會自動在後面新增順序,最終變為 /locks/lock_01/_c_UUID-lock-0000000000

具體建立節點是在 CreateBuilderImpl#pathInForeground 中。

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

  1. 建立臨時節點,如果路徑存在,會建立成功,如果路徑不存在會建立失敗;
  2. 建立失敗後,先建立路徑,再建立節點。

總結

本篇文章主要介紹了基於 ZooKeeper 的分散式鎖框架 Curator 的使用,以及加鎖流程,原始碼分析。

下面對內容做下總結:

ZooKeeper 分散式鎖 Curator 原始碼 01:可重入鎖

重點需要關注的是:

  1. 基於 ZooKeeper 的分散式鎖,是使用的臨時順序節點,父節點是持久節點;
  2. 建立臨時節點時,父節點不存在,會先建立父節點(路徑);
  3. 鎖的組成結構為:對 /locks/lock_01 加鎖,實際鎖住的是 /locks/lock_01/_c_UUID-lock-序號,舉例為 /locks/lock_01/_c_cc4fc045-5a1e-4378-b3c7-8a8d3fb9a37c-lock-0000000000

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