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Zookeeper学习一

作者：很楠不爱3 | 2024-04-04 06:05:05

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Zookeeper学习一

初识 Zookeeper

Zookeeper 是 Apache Hadoop 项目下的一个子项目，是一个树形目录服务（B树）。

Zookeeper 翻译过来就是动物园管理员，他是用来管 Hadoop（大象）、Hive(蜜蜂)、Pig(小猪)的管理员。简称zk

Zookeeper 是一个分布式的、开源的分布式应用程序的协调服务。

Zookeeper 提供的主要功能包括：配置管理分布式锁集群管理

Zookeeper 安装与配置

1.1 下载安装

1、环境准备

ZooKeeper服务器是用Java创建的，它运行在JVM之上。需要安装JDK 7或更高版本。

2、上传

将下载的ZooKeeper放到/opt/ZooKeeper目录下


#上传zookeeper alt+p
put f:/setup/apache-zookeeper-3.5.6-bin.tar.gz
#打开 opt目录
cd /opt
#创建zooKeeper目录
mkdir  zooKeeper
#将zookeeper安装包移动到 /opt/zooKeeper
mv apache-zookeeper-3.5.6-bin.tar.gz /opt/zookeeper/

3、解压

将tar包解压到/opt/zookeeper目录下

tar -zxvf apache-ZooKeeper-3.5.6-bin.tar.gz

1.2 配置启动

1、配置zoo.cfg

进入到conf目录拷贝一个zoo_sample.cfg并完成配置


#进入到conf目录
cd /opt/zooKeeper/apache-zooKeeper-3.5.6-bin/conf/
#拷贝
cp  zoo_sample.cfg  zoo.cfg

修改zoo.cfg


#打开目录
cd /opt/zooKeeper/
#创建zooKeeper存储目录
mkdir  zkdata
#修改zoo.cfg
vim /opt/zooKeeper/apache-zooKeeper-3.5.6-bin/conf/zoo.cfg

修改存储目录：dataDir=/opt/zookeeper/zkdata

2、启动ZooKeeper


cd /opt/zooKeeper/apache-zooKeeper-3.5.6-bin/bin/
#启动
 ./zkServer.sh  start

看到上图表示ZooKeeper成功启动

3、查看ZooKeeper状态

./zkServer.sh status

zookeeper启动成功。standalone代表zk没有搭建集群，现在是单节点

zookeeper没有启动

Zookeeper 命令操作

Zookeeper 数据模型

ZooKeeper 是一个树形目录服务,其数据模型和Unix的文件系统目录树很类似，拥有一个层次化结构。

这里面的每一个节点都被称为： ZNode，每个节点上都会保存自己的数据和节点信息。

节点可以拥有子节点，同时也允许少量（1MB）数据存储在该节点之下。

节点可以分为四大类：

PERSISTENT 持久化节点
EPHEMERAL 临时节点：-e
PERSISTENT_SEQUENTIAL 持久化顺序节点：-s
EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时顺序节点：-es

Zookeeper服务端常用命令

启动 ZooKeeper 服务: ./zkServer.sh start
查看 ZooKeeper 服务状态: ./zkServer.sh status
停止 ZooKeeper 服务: ./zkServer.sh stop
重启 ZooKeeper 服务: ./zkServer.sh restart

Zookeeper客户端常见命令

连接ZooKeeper服务器：./zkCli.sh –server ip:port

断开连接：quit

设置节点值：set /节点path value

查看命令帮助：help

删除单个节点：delete /节点path

删除带有子节点的节点：deleteall /节点path

创建节点：create /节点path value

获取节点值：get /节点path

Zookeeper JavaAPI 操作

建立连接

建立连接有两种方式，一种是调用工厂对象的newClient（）方法，另一种就是调用工厂对象的builder()，通过链式调用的方法就连接信息传入工厂中。

下面是代码示例：


    /**
     * 建立连接
     */
    @Before
    public void testConnect() {
 
        /*
         *
         * @param connectString       连接字符串。zk server 地址和端口 "192.168.149.135:2181,192.168.149.136:2181"
         * @param sessionTimeoutMs    会话超时时间 单位ms
         * @param connectionTimeoutMs 连接超时时间 单位ms
         * @param retryPolicy         重试策略
         */
       /* //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000,10);
        //1.第一种方式
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.149.135:2181",
                60 * 1000, 15 * 1000, retryPolicy);*/
        //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
        //2.第二种方式
        //CuratorFrameworkFactory.builder();
        client = CuratorFrameworkFactory.builder()
                .connectString("192.168.149.135:2181")
                .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
                .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
                .retryPolicy(retryPolicy)
//命名空间，使创建的节点都在命名空间的路径下面
                .namespace("kjz")
                .build();
 
        //开启连接
        client.start();
 
    }

注意此方法需要加上@Before注解，表示其他测试方法执行前需要先执行加了@Before注解的方法。因为每次进行crud操作时都需要与ZooKeeper Server建立连接。

建立了连接，操作完毕后同时需要释放连接，在对应方法上面加一个@After注解，表示每次进行测试最后都要执行该方法。


    @After
    public void close() {
        if (client != null) {
            client.close();
        }
    }

添加节点

代码示例如下：


   /**
     * 创建节点：create 持久 临时 顺序 数据
     * 1. 基本创建 ：create().forPath("")
     * 2. 创建节点 带有数据:create().forPath("",data)
     * 3. 设置节点的类型：create().withMode().forPath("",data)
     * 4. 创建多级节点  /app1/p1 ：create().creatingParentsIfNeeded().forPath("",data)
     */
    @Test
    public void testCreate() throws Exception {
        //2. 创建节点 带有数据
        //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储
        String path = client.create().forPath("/app2", "hehe".getBytes());
        System.out.println(path);
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate2() throws Exception {
        //1. 基本创建
        //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储
        String path = client.create().forPath("/app1");
        System.out.println(path);
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate3() throws Exception {
        //3. 设置节点的类型
        //默认类型：持久化
        String path = client.create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/app3");
        System.out.println(path);
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate4() throws Exception {
        //4. 创建多级节点  /app1/p1
        //creatingParentsIfNeeded():如果父节点不存在，则创建父节点
        String path = client.create().creatingParentsIfNeeded().forPath("/app4/p1");
        System.out.println(path);
    }

Curator中提供了一个枚举类，里面定义了设置不同类型节点的常量

运行testCreate3()时我发现ZooKeeper中并没有保存我创建的节点，原因是在创建节点时指定的节点类型为临时节点，临时节点在会话结束后就会删除。我通过运行testCreate3()这个方法来创建一个节点，运行结束，说明会话也结束了，ZooKeeper就会把节点删除了。

删除节点

删除节点： delete deleteall

删除单个节点:delete().forPath("/app1");

删除带有子节点的节点:delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app1");

必须成功的删除:为了防止网络抖动。本质就是重试。client.delete().guaranteed().forPath("/app2");

回调：inBackground；

代码示例：


/**
     * 删除节点： delete deleteall
     * 1. 删除单个节点:delete().forPath("/app1");
     * 2. 删除带有子节点的节点:delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app1");
     * 3. 必须成功的删除:为了防止网络抖动。本质就是重试。  client.delete().guaranteed().forPath("/app2");
     * 4. 回调：inBackground
     * @throws Exception
     */
 
 
    @Test
    public void testDelete() throws Exception {
        // 1. 删除单个节点
        client.delete().forPath("/app1");
    }
 
    @Test
    public void testDelete2() throws Exception {
        //2. 删除带有子节点的节点
        client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app4");
    }
    @Test
    public void testDelete3() throws Exception {
        //3. 必须成功的删除
        client.delete().guaranteed().forPath("/app2");
    }
 
    @Test
    public void testDelete4() throws Exception {
        //4. 回调
        client.delete().guaranteed().inBackground(new BackgroundCallback(){
 
            @Override
            public void processResult(CuratorFramework client, CuratorEvent event) throws Exception {
                System.out.println("我被删除了~");
                System.out.println(event);
            }
        }).forPath("/app1");
    }

修改节点

基本修改数据 setData().forPath()

根据版本修改数据 setData().withVersion().forPath()

version 是通过查询出来的。目的就是为了让其他客户端或者线程不干扰我。

代码示例：


 /**
     * 修改数据
     * 1. 基本修改数据：setData().forPath()
     * 2. 根据版本修改: setData().withVersion().forPath()
     * * version 是通过查询出来的。目的就是为了让其他客户端或者线程不干扰我。
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testSet() throws Exception {
        client.setData().forPath("/app1", "itcast".getBytes());
    }
 
 
    @Test
    public void testSetForVersion() throws Exception {
 
        Stat status = new Stat();
        //3. 查询节点状态信息：ls -s
        client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");
 
 
        int version = status.getVersion();//查询出来的 3
        System.out.println(version);
        client.setData().withVersion(version).forPath("/app1", "hehe".getBytes());
    }

查询节点

查询数据：get: getData().forPath()

查询子节点： ls: getChildren().forPath()

查询节点状态信息：ls -s:getData().storingStatIn(状态对象).forPath()

代码示例:


@Test
    public void testGet1() throws Exception {
        //1. 查询数据：get
        byte[] data = client.getData().forPath("/app1");
        System.out.println(new String(data));
    }
 
    @Test
    public void testGet2() throws Exception {
        // 2. 查询子节点： ls
        List<String> path = client.getChildren().forPath("/");
 
        System.out.println(path);
    }
 
    @Test
    public void testGet3() throws Exception {
 
 
        Stat status = new Stat();
        System.out.println(status);
        //3. 查询节点状态信息：ls -s
        client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");
 
        System.out.println(status);
 
    }

Stat里面封装了节点的状态信息

完整代码如下：


package com.kjz.curator;
 
import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.api.BackgroundCallback;
import org.apache.curator.framework.api.CuratorEvent;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
 
import java.util.List;
 
public class CuratorTest {
 
 
    private CuratorFramework client;
 
    /**
     * 建立连接
     */
    @Before
    public void testConnect() {
 
        /*
         *
         * @param connectString       连接字符串。zk server 地址和端口 "192.168.149.135:2181,192.168.149.136:2181"
         * @param sessionTimeoutMs    会话超时时间 单位ms
         * @param connectionTimeoutMs 连接超时时间 单位ms
         * @param retryPolicy         重试策略
         */
       /* //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000,10);
        //1.第一种方式
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.149.135:2181",
                60 * 1000, 15 * 1000, retryPolicy);*/
        //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
        //2.第二种方式
        //CuratorFrameworkFactory.builder();
        client = CuratorFrameworkFactory.builder()
                .connectString("192.168.149.135:2181")
                .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
                .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
                .retryPolicy(retryPolicy)
                .namespace("kjz")
                .build();
 
        //开启连接
        client.start();
 
    }
//==============================create=============================================================================
 
    /**
     * 创建节点：create 持久 临时 顺序 数据
     * 1. 基本创建 ：create().forPath("")
     * 2. 创建节点 带有数据:create().forPath("",data)
     * 3. 设置节点的类型：create().withMode().forPath("",data)
     * 4. 创建多级节点  /app1/p1 ：create().creatingParentsIfNeeded().forPath("",data)
     */
    @Test
    public void testCreate() throws Exception {
        //2. 创建节点 带有数据
        //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储
        String path = client.create().forPath("/app2", "hehe".getBytes());
        System.out.println(path);
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate2() throws Exception {
        //1. 基本创建
        //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储
        String path = client.create().forPath("/app1");
        System.out.println(path);
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate3() throws Exception {
        //3. 设置节点的类型
        //默认类型：持久化
        String path = client.create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/app3");
        System.out.println(path);
 
 
    }
 
    @Test
    public void testCreate4() throws Exception {
        //4. 创建多级节点  /app1/p1
        //creatingParentsIfNeeded():如果父节点不存在，则创建父节点
        String path = client.create().creatingParentsIfNeeded().forPath("/app4/p1");
        System.out.println(path);
    }
//===========================get================================================================================
 
    /**
     * 查询节点：
     * 1. 查询数据：get: getData().forPath()
     * 2. 查询子节点： ls: getChildren().forPath()
     * 3. 查询节点状态信息：ls -s:getData().storingStatIn(状态对象).forPath()
     */
 
    @Test
    public void testGet1() throws Exception {
        //1. 查询数据：get
        byte[] data = client.getData().forPath("/app1");
        System.out.println(new String(data));
    }
 
    @Test
    public void testGet2() throws Exception {
        // 2. 查询子节点： ls
        List<String> path = client.getChildren().forPath("/");
 
        System.out.println(path);
    }
 
    @Test
    public void testGet3() throws Exception {
 
 
        Stat status = new Stat();
        System.out.println(status);
        //3. 查询节点状态信息：ls -s
        client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");
 
        System.out.println(status);
 
    }
 
    //===========================set================================================================================
 
    /**
     * 修改数据
     * 1. 基本修改数据：setData().forPath()
     * 2. 根据版本修改: setData().withVersion().forPath()
     * * version 是通过查询出来的。目的就是为了让其他客户端或者线程不干扰我。
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void testSet() throws Exception {
        client.setData().forPath("/app1", "kjz".getBytes());
    }
 
 
    @Test
    public void testSetForVersion() throws Exception {
 
        Stat status = new Stat();
        //3. 查询节点状态信息：ls -s
        client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");
 
 
        int version = status.getVersion();//查询出来的 3
        System.out.println(version);
        client.setData().withVersion(version).forPath("/app1", "hehe".getBytes());
    }
 
    //===========================delete================================================================================
 
    /**
     * 删除节点： delete deleteall
     * 1. 删除单个节点:delete().forPath("/app1");
     * 2. 删除带有子节点的节点:delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app1");
     * 3. 必须成功的删除:为了防止网络抖动。本质就是重试。  client.delete().guaranteed().forPath("/app2");
     * 4. 回调：inBackground
     * @throws Exception
     */
 
 
    @Test
    public void testDelete() throws Exception {
        // 1. 删除单个节点
        client.delete().forPath("/app1");
    }
 
    @Test
    public void testDelete2() throws Exception {
        //2. 删除带有子节点的节点
        client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app4");
    }
    @Test
    public void testDelete3() throws Exception {
        //3. 必须成功的删除
        client.delete().guaranteed().forPath("/app2");
    }
 
    @Test
    public void testDelete4() throws Exception {
        //4. 回调
        client.delete().guaranteed().inBackground(new BackgroundCallback(){
 
            @Override
            public void processResult(CuratorFramework client, CuratorEvent event) throws Exception {
                System.out.println("我被删除了~");
                System.out.println(event);
            }
        }).forPath("/app1");
    }
 
    @After
    public void close() {
        if (client != null) {
            client.close();
        }
    }
 
 
}

Watch事件监听

ZooKeeper 允许用户在指定节点上注册一些Watcher，并且在一些特定事件触发的时候，ZooKeeper 服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上去，该机制是 ZooKeeper 实现分布式协调服务的重要特性。
ZooKeeper 中引入了Watcher机制来实现了发布/订阅功能能，能够让多个订阅者同时监听某一个对象，当一个对象自身状态变化时，会通知所有订阅者。
ZooKeeper 原生支持通过注册Watcher来进行事件监听，但是其使用并不是特别方便需要开发人员自己反复注册Watcher，比较繁琐。
Curator引入了 Cache 来实现对 ZooKeeper 服务端事件的监听。

ZooKeeper提供了三种Watcher：

NodeCache : 只是监听某一个特定的节点
PathChildrenCache : 监控一个ZNode的子节点.
TreeCache : 可以监控整个树上的所有节点，类似于PathChildrenCache和NodeCache 的组合

演示 NodeCache：给指定一个节点注册监听器


    /**
     * 演示 NodeCache：给指定一个节点注册监听器
     */
 
    @Test
    public void testNodeCache() throws Exception {
        //1. 创建NodeCache对象
        final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client,"/app1");
        //2. 注册监听
        nodeCache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() {
            @Override
            public void nodeChanged() throws Exception {
                System.out.println("节点变化了~");
 
                //获取修改节点后的数据
                byte[] data = nodeCache.getCurrentData().getData();
                System.out.println(new String(data));
            }
        });
 
        //3. 开启监听.如果设置为true，则开启监听是，加载缓冲数据
        nodeCache.start(true);
 
 
        while (true){
 
        }
    }

演示 PathChildrenCache：监听某个节点的所有子节点们


 /**
     * 演示 PathChildrenCache：监听某个节点的所有子节点们
     */
 
    @Test
    public void testPathChildrenCache() throws Exception {
        //1.创建监听对象
        PathChildrenCache pathChildrenCache = new PathChildrenCache(client,"/app2",true);
 
        //2. 绑定监听器
        pathChildrenCache.getListenable().addListener(new PathChildrenCacheListener() {
            @Override
            public void childEvent(CuratorFramework client, PathChildrenCacheEvent event) throws Exception {
                System.out.println("子节点变化了~");
                System.out.println(event);
                //监听子节点的数据变更，并且拿到变更后的数据
                //1.获取类型
                PathChildrenCacheEvent.Type type = event.getType();
                //2.判断类型是否是update
                if(type.equals(PathChildrenCacheEvent.Type.CHILD_UPDATED)){
                    System.out.println("数据变了！！！");
                    byte[] data = event.getData().getData();
                    System.out.println(new String(data));
 
                }
            }
        });
        //3. 开启
        pathChildrenCache.start();
 
        while (true){
 
        }
    }

数据变更类型的枚举类。

演示 TreeCache：监听某个节点自己和所有子节点们，相当于PathChildrenCache和NodeCache的组合


 /**
     * 演示 NodeCache：给指定一个节点注册监听器
     */
 
    @Test
    public void testNodeCache() throws Exception {
        //1. 创建NodeCache对象
        final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client,"/app1");
        //2. 注册监听
        nodeCache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() {
            @Override
            public void nodeChanged() throws Exception {
                System.out.println("节点变化了~");
                //获取修改节点后的数据
                byte[] data = nodeCache.getCurrentData().getData();
                System.out.println(new String(data));
            }
        });
 
        //3. 开启监听.如果设置为true，则开启监听是，加载缓冲数据
        nodeCache.start(true);
 
 
        while (true){
 
        }
    }

完整代码如下：


package com.kjz.curator;
 
import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.api.BackgroundCallback;
import org.apache.curator.framework.api.CuratorEvent;
import org.apache.curator.framework.recipes.cache.*;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
 
import java.util.List;
 
public class CuratorWatcherTest {
 
 
    private CuratorFramework client;
 
    /**
     * 建立连接
     */
    @Before
    public void testConnect() {
 
        /*
         *
         * @param connectString       连接字符串。zk server 地址和端口 "192.168.149.135:2181,192.168.149.136:2181"
         * @param sessionTimeoutMs    会话超时时间 单位ms
         * @param connectionTimeoutMs 连接超时时间 单位ms
         * @param retryPolicy         重试策略
         */
       /* //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000,10);
        //1.第一种方式
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.149.135:2181",
                60 * 1000, 15 * 1000, retryPolicy);*/
        //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
        //2.第二种方式
        //CuratorFrameworkFactory.builder();
        client = CuratorFrameworkFactory.builder()
                .connectString("192.168.149.135:2181")
                .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
                .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
                .retryPolicy(retryPolicy)
                .namespace("kjz")
                .build();
 
        //开启连接
        client.start();
 
    }
 
    @After
    public void close() {
        if (client != null) {
            client.close();
        }
    }
 
    /**
     * 演示 NodeCache：给指定一个节点注册监听器
     */
 
    @Test
    public void testNodeCache() throws Exception {
        //1. 创建NodeCache对象
        final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client,"/app1");
        //2. 注册监听
        nodeCache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() {
            @Override
            public void nodeChanged() throws Exception {
                System.out.println("节点变化了~");
 
                //获取修改节点后的数据
                byte[] data = nodeCache.getCurrentData().getData();
                System.out.println(new String(data));
            }
        });
 
        //3. 开启监听.如果设置为true，则开启监听是，加载缓冲数据
        nodeCache.start(true);
 
 
        while (true){
 
        }
    }
 
 
 
    /**
     * 演示 PathChildrenCache：监听某个节点的所有子节点们
     */
 
    @Test
    public void testPathChildrenCache() throws Exception {
        //1.创建监听对象
        PathChildrenCache pathChildrenCache = new PathChildrenCache(client,"/app2",true);
 
        //2. 绑定监听器
        pathChildrenCache.getListenable().addListener(new PathChildrenCacheListener() {
            @Override
            public void childEvent(CuratorFramework client, PathChildrenCacheEvent event) throws Exception {
                System.out.println("子节点变化了~");
                System.out.println(event);
                //监听子节点的数据变更，并且拿到变更后的数据
                //1.获取类型
                PathChildrenCacheEvent.Type type = event.getType();
                //2.判断类型是否是update
                if(type.equals(PathChildrenCacheEvent.Type.CHILD_UPDATED)){
                    System.out.println("数据变了！！！");
                    byte[] data = event.getData().getData();
                    System.out.println(new String(data));
 
                }
            }
        });
        //3. 开启
        pathChildrenCache.start();
 
        while (true){
 
        }
    }
 
 
 
 
 
    /**
     * 演示 TreeCache：监听某个节点自己和所有子节点们
     */
 
    @Test
    public void testTreeCache() throws Exception {
        //1. 创建监听器
        TreeCache treeCache = new TreeCache(client,"/app2");
 
        //2. 注册监听
        treeCache.getListenable().addListener(new TreeCacheListener() {
            @Override
            public void childEvent(CuratorFramework client, TreeCacheEvent event) throws Exception {
                System.out.println("节点变化了");
                System.out.println(event);
            }
        });
 
        //3. 开启
        treeCache.start();
 
        while (true){
 
        }
    }
 
}

分布式锁实现

在我们进行单机应用开发，涉及并发同步的时候，我们往往采用synchronized或者Lock的方式来解决多线程间的代码同步问题，这时多线程的运行都是在同一个JVM之下，没有任何问题。但当我们的应用是分布式集群工作的情况下，属于多JVM下的工作环境，跨JVM之间已经无法通过多线程的锁解决同步问题。那么就需要一种更加高级的锁机制，来处理种跨机器的进程之间的数据同步问题——这就是分布式锁。

分布式锁常见的实现方式：

下面介绍ZooKeeper的实现方式：

Zookeeper分布式锁原理

核心思想：当客户端要获取锁，则创建节点，使用完锁，则删除该节点。

客户端获取锁时，在lock节点下创建临时顺序节点。临时：防止获取到锁的服务宕机了导致锁无法释放，临时节点会在会话结束后自动删除。顺序：找到最小节点，创建最小节点的服务获取到锁。
然后获取lock下面的所有子节点，客户端获取到所有的子节点之后，如果发现自己创建的子节点序号最小，那么就认为该客户端获取到了锁。使用完锁后，将该节点删除。
如果发现自己创建的节点并非lock所有子节点中最小的，说明自己还没有获取到锁，此时客户端需要找到比自己小的那个节点，同时对其注册事件监听器，监听删除事件。
如果发现比自己小的那个节点被删除，则客户端的 Watcher会收到相应通知，此时再次判断自己创建的节点是否是lock子节点中序号最小的，如果是则获取到了锁，如果不是则重复以上步骤继续获取到比自己小的一个节点并注册监听。

Curator实现分布式锁API

在Curator中有五种锁方案：

InterProcessSemaphoreMutex：分布式排它锁（非可重入锁）
InterProcessMutex：分布式可重入排它锁
InterProcessReadWriteLock：分布式读写锁
InterProcessMultiLock：将多个锁作为单个实体管理的容器
InterProcessSemaphoreV2：共享信号量

案例：模拟12306售票

模拟12306服务


package com.kjz.curator;
 
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;
 
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class Ticket12306 implements Runnable{
 
    private int tickets = 10;//数据库的票数
 
    private InterProcessMutex lock ;
 
 
    public Ticket12306(){
        //重试策略
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
        //2.第二种方式
        //CuratorFrameworkFactory.builder();
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()
                .connectString("192.168.149.135:2181")
                .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
                .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
                .retryPolicy(retryPolicy)
                .build();
 
        //开启连接
        client.start();
 
        lock = new InterProcessMutex(client,"/lock");
    }
 
    @Override
    public void run() {
 
        while(true){
            //获取锁
            try {
                lock.acquire(3, TimeUnit.SECONDS);
                if(tickets > 0){
 
                    System.out.println(Thread.currentThread()+":"+tickets);
                    Thread.sleep(100);
                    tickets--;
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                //释放锁
                try {
                    lock.release();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
 
 
 
        }
 
    }
}

模拟买票


package com.kjz.curator;
 
import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.framework.recipes.cache.*;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
 
public class LockTest {
 
 
    public static void main(String[] args) {
        Ticket12306 ticket12306 = new Ticket12306();
 
        //创建客户端
        Thread t1 = new Thread(ticket12306,"携程");
        Thread t2 = new Thread(ticket12306,"飞猪");
 
        t1.start();
        t2.start();
    }
 
}

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