Apache Curator之InterProcessMutex抢购案例（三）

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#zookeeper分布式锁

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本文通过手机抢购场景，深入解析Apache Curator分布式锁的实现原理。利用ZooKeeper作为协调服务，演示了10个线程如何公平地竞争资源，确保了在并发环境下资源的一致性和安全性。

上一节讲了Apache Curator之分布式锁原理（二），在分析InterProcessMutex源码之前，我们先通过一个简单的手机抢购案例更深入理解分布式锁的原理。废话不多说，先上代码：

手机实体Bean类Phone.java：很简单，只有一个number字段，模拟手机库存数量。

复制代码

 1 package com.youguu.skill;
 2 
 3 public class Phone {
 4     /**
 5      * 商品库存,默认有5部手机
 6      */
 7     private static int number = 5;
 8 
 9     public static int getNumber() {
10         return number;
11     }
12 
13     public static void setNumber(int number) {
14         Phone.number = number;
15     }
16 
17 }

复制代码

用户类：

复制代码

 1 package com.youguu.skill;
 2 
 3 import org.apache.curator.RetryPolicy;
 4 import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
 5 import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
 6 import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
 7 import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
 8 
 9 public class User {
10 
11     public static void main(String[] args) {
12         //重试策略, 参数1：等待时间, 参数2：重试次数
13         RetryPolicy policy = new ExponentialBackoffRetry(2000, 3);
14 
15         //创建zookeeper客户端连接
16         CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("192.168.1.30:2181").retryPolicy(policy).build();
17         client.start();
18 
19         //获取锁对象
20         final InterProcessMutex mutex = new InterProcessMutex(client, "/locks");
21 
22         //创建10个线程，相当于10个用户去抢购5部手机
23         for (int i = 0; i < 10; i++) {
24             new Thread(() -> {
25                 try {
26                     //请求锁
27                     mutex.acquire();
28 
29                     //执行抢购业务
30                     buy();
31                 } catch (Exception e) {
32                     e.printStackTrace();
33                 } finally {
34                     try {
35                         //释放锁
36                         mutex.release();
37                     } catch (Exception e) {
38                         e.printStackTrace();
39                     }
40                 }
41             }).start();
42         }
43     }
44 
45     /**
46      * 抢购
47      */
48     public static void buy() {
49         System.out.println("【" + Thread.currentThread().getName() + "】开始抢购");
50         //获取剩余手机数量
51         int currentNumber = Phone.getNumber();
52 
53         if (currentNumber == 0) {
54             System.out.println("抢购已结束，下次再来吧");
55         } else {
56             System.out.println("剩余手机数量：" + currentNumber);
57 
58             //睡眠3秒，模拟业务逻辑处理耗时时间
59             try {
60                 Thread.sleep(3000);
61             } catch (InterruptedException e) {
62                 e.printStackTrace();
63             }
64 
65             //购买后数量减1
66             currentNumber--;
67             Phone.setNumber(currentNumber);
68         }
69         System.out.println("【" + Thread.currentThread().getName() + "】  购买结束");
70         System.out.println("-----------------------------------------");
71     }
72 }

复制代码

13行：配置重试策略

16,17行：获取zookeeper连接

20行：获取锁对象，这里相当于用户只是获得了锁对象的引用，没有执行加锁动作

23行：创建10个线程，相当于10个用户去抢购5部手机，最后肯定是5个用户抢到手机，5个用户没有抢到。

27行：尝试获得锁

30行：获得锁成功，执行业务逻辑（这里只是对库存字段number减一）

36行：释放锁，注意是在finally块里执行的。

我们观察一下输入日志：

复制代码

【Thread-2】开始抢购
剩余手机数量：5
【Thread-2】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-6】开始抢购
剩余手机数量：4
【Thread-6】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-1】开始抢购
剩余手机数量：3
【Thread-1】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-3】开始抢购
剩余手机数量：2
【Thread-3】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-8】开始抢购
剩余手机数量：1
【Thread-8】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-4】开始抢购
抢购已结束，下次再来吧
【Thread-4】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-10】开始抢购
抢购已结束，下次再来吧
【Thread-10】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-7】开始抢购
抢购已结束，下次再来吧
【Thread-7】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-9】开始抢购
抢购已结束，下次再来吧
【Thread-9】  购买结束
-----------------------------------------
【Thread-5】开始抢购
抢购已结束，下次再来吧
【Thread-5】  购买结束
-----------------------------------------

复制代码

从线程的名字可以看到，每个线程获得锁后，其他线程都是处于等待状态，直到当前线程释放锁，其它线程才能继续执行。

从后面5个线程的输出可以看到，最后5个线程（用户）都没有抢到手机。

所以整个输出是符合我们的预期的。

现在我们把执行镜头放慢，看看zookeeper节点在这个过程中是怎么变化的。

在User类30行打一个断点，此时观察zookeeper节点如下图：