zookeeper 共享锁问题—— 监听最小目录节点时,并准备向监听器列表中注册监听器时,最小目录节点被删除。

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前言: zookeeper 分布锁的原来是 如图:


            

使用zookeeper 来实现分布式锁,发现一个问题,当客户端A线程发出命令删除最小的目录lock_001被删除时,并不会立刻删除,因为命令是通过网络协议传输过去的,中间会产生一定的时间段,虽然这个时间段很小很小,但是在这个时间段内会发生一件特殊的事:此时会有另外一个客户端B线程 在A线程 没有发送到zookeeper服务器的时候,B线程查询了最小目录lock_001并且还存在,此时B线程准备向监听器列表添加监听器lock_001的watcher,就在此时线程A的命令执行了,lock_001 目录删除了,但是B线程还以为lock_001存在,并在监听器列表添加监听器lock_001的watcher,然后B线程等待进入wait() 等待,直到lock_001 节点被删除的时候对应的watcher被调用,在process中 将B线程 notify 唤醒,B线程才能执行,可是此时的lock_001已经被删除了,那么B线程将会一直等待下去。
 
 
 
 按顺序启动:  ShareLock1  ShareLock2  ShareLock3  ShareLock4  : 这4个类的逻辑相同,
 /ElecLock 下面的子节点都是临时有序的节点。
 
ShareLock1 会向 zookeeper 中的下注册目录 /ElecLock/lock_001  并获得ElecLock中的子节点中的最小节点是否等于自己穿件的节点,如果等于则执行业务逻辑
如果不是则监听最小的目录,在监听器中重新执行这个逻辑判断
ShareLock2 会向 zookeeper 中的下注册目录 /ElecLock/lock_002
ShareLock3 会向 zookeeper 中的下注册目录 /ElecLock/lock_003
ShareLock4 会向 zookeeper 中的下注册目录 /ElecLock/lock_004

ShareLock2  ShareLock3  ShareLock4 与 ShareLock1 一样,唯一的区别就是 ShareLock1 中模拟业务逻辑消耗了20秒

  
  在ShareLock1 类中,判断创建的节点是否是ElecLock 中的最小节点,是最小的,并执行逻辑,模拟业务逻辑的消耗时间是20秒,当执行完以后删除lock_001,
  ShareLock2  ShareLock3  ShareLock4 中的注册的监听器被触发,同理ShareLock2 是最小的 开始执行,但是此时没有模拟业务逻辑的消耗时间是20秒,只是简单的打印一下,业务开始,业务结束,删除节点lock_002,此时上述所写的问题出现了,
  ShareLock3,ShareLock4 这两个下的业务线程,因为判断 节点 lock_003 ,lock_003 不是为最小的,并且开始向 最小的lock_002 注册监听器,并且还注册成功了,但是注册成功的同时,lock_002也被删掉了,所以造成ShareLock3,ShareLock4 永久的等待。(本人常事不监听最小目录换为监听父目录ElecLock,这种情况任然存在。)
  
  
 下面是我的代码: 
  
  
  package com.jvm.others.zookeeper;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.ACL;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Test;

/**利用zookeeper实现共享锁
 * 思想:在zookeeper中的一个Lock目录下注册临时ephemeral节点,每个节点为一把锁
 * @author pc
 *
 */
public class ShareLock {
    
    static ZooKeeper keeper = null;
    static String parentNode="/ElecLock";
    static{
        try {
            keeper = new ZooKeeper("192.168.17.7:2181", 3000000, new Watcher() {  //监听与服务器建立连接后的回调函数process
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent event) {
                    //不处理逻辑
                    System.out.println(this.toString()+"-----------默认监听器---------------");
                    
                }
            });
            
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Test
    public void RegisterLock() throws Exception {
         
        
        
        //创建锁节点,在创建临时有序节点时,他会在设置的节点名称 拼接序列数字 如  lock_0000000007,来生成 真正要创建的节点名称
        String create = keeper.create("/ElecLock/lock_", "lock".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL );
        callBack(create);
        
        
        System.out.println(create); 
        
    }

    //重复监听或者执行业务逻辑
    private void callBack(final String create) throws KeeperException,
            InterruptedException {
        //获得所有锁节点
        List<String> children = keeper.getChildren(parentNode, false);
        String[] array = children.toArray(new String[children.size()]);
        
        Arrays.sort(array);
        //获得最小的锁节点
        String minNode = array[0];
        minNode=parentNode+"/"+minNode;
        //判断当前创建的锁节点是否为最小锁节点
        if(minNode.equals(create)){
            //如果是进行业务操作
            synchronized (keeper) {
                System.out.println("业务逻辑  开始  执行");
                Thread.sleep(20000);// 模拟执行逻辑的时间
                keeper.notify();  
                System.out.println("业务逻辑  开始  完毕");
                System.out.println("删除此节点"+ create);
                keeper.delete(create, -1 );
            }
            
        }else{
            //如果不是进行等待并且监听当前最小节点(即锁库parentNode)
            //如果节点不存在,则返回null, 并且watcher 不回被触发
            Stat exists = keeper.exists(minNode, new Watcher() {
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent watchedevent) {
                    try {
                        System.out.println("重新监听");
                        callBack(create);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            
             
            /**
             *  高并发注意这种情况,当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在我们还没有执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时
             *  此时 minNode 正好被其他业务的线程执行了,并且此节点已经被删除。我们需要对 exists 进行判断,如果为null,我们应该重新调用执行callBack 方法
             *  可以避免 这种特殊情况
             *  
             *  第二种特殊情况: 当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时,并判断当前minNode节点存在,准备向注册监听器列表中注册监听器时,
             *  minNode 节点在这一时刻被删除了,此时程序还以为minNode 节点存在,并且向注册监听器列表中注册事件,当注册完毕时,并返回结果,此时程序等待 minNode 被删除时 监听器被执行,
             *  但是 minNode 早已经不存在,所以,此时的线程会一直处于等待的状态。并且业务逻辑永远不会被执行。
             */
            System.out.println("最小节点"+minNode+(exists ==null?"节点不存在":exists));
            if(exists == null){ //如果当前最小的节点不存在了,则重新执行callBack
                callBack(create);
            }
            
            synchronized (keeper) {
                System.out.println(this.toString()+" wait end  业务逻辑执行  等待");
                keeper.wait();
                System.out.println(this.toString()+" wait end   线程 结束");
            }
            
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        ShareLock shareLock = new ShareLock();
        shareLock.RegisterLock();
        
    }
    
}

package com.jvm.others.zookeeper;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Test;

public class ShareLock2 {
    static ZooKeeper keeper = null;
    static String parentNode="/ElecLock";
    static{
        try {
            keeper = new ZooKeeper("192.168.17.7:2181", 3000000, new Watcher() {  //监听与服务器建立连接后的回调函数process
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent event) {
                    //不处理逻辑
                    System.out.println(this.toString()+"-----------默认监听器---------------");
                }
            });
            
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Test
    public void RegisterLock() throws Exception {
         // TODO Auto-generated method stub
       
        
        
        
        //创建锁节点,在创建临时有序节点时,他会在设置的节点名称 拼接序列数字 如  lock_0000000007,来生成 真正要创建的节点名称
        String create = keeper.create("/ElecLock/lock_", "lock".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL );
        callBack(create);
        
        
        System.out.println(create); 
        
    }

    //重复监听或者执行业务逻辑
    private void callBack(final String create) throws KeeperException,
            InterruptedException {
        //获得所有锁节点
        List<String> children = keeper.getChildren(parentNode, false);
        String[] array = children.toArray(new String[children.size()]);
        
        Arrays.sort(array);
        //获得最小的锁节点
        String minNode = array[0];
        minNode=parentNode+"/"+minNode;
        System.out.println("当前最小的节点是: " + minNode);
        //判断当前创建的锁节点是否为最小锁节点
        if(minNode.equals(create)){
            //如果是进行业务操作
            synchronized (keeper) {
                System.out.println("业务逻辑  开始  执行");
                keeper.notify();  
                System.out.println("业务逻辑  开始  完毕");
                System.out.println("删除此节点"+ create);
                keeper.delete(create, -1 );
            }
            
        }else{
            //如果不是进行等待并且监听当前最小节点(即锁库parentNode)
            //如果节点不存在,则返回null, 并且watcher 不回被触发
            Stat exists = keeper.exists(minNode, new Watcher() {
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent watchedevent) {
                    try {
                        System.out.println("重新监听");
                        callBack(create);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            
        
            /**
             *  高并发注意这种情况,当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在我们还没有执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时
             *  此时 minNode 正好被其他业务的线程执行了,并且此节点已经被删除。我们需要对 exists 进行判断,如果为null,我们应该重新调用执行callBack 方法
             *  可以避免 这种特殊情况
             */
            System.out.println("最小节点"+minNode+(exists ==null?"节点不存在":exists));
            if(exists == null){ //如果当前最小的节点不存在了,则重新执行callBack
                callBack(create);
            }
            synchronized (keeper) {
                System.out.println(this.toString()+" wait end  业务逻辑执行  等待");
                keeper.wait();
                System.out.println(this.toString()+" wait end   线程 结束");
            }
            
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        ShareLock2 shareLock = new ShareLock2();
        shareLock.RegisterLock();
        
    }
}

package com.jvm.others.zookeeper;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.ACL;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Test;

/**利用zookeeper实现共享锁
 * 思想:在zookeeper中的一个Lock目录下注册临时ephemeral节点,每个节点为一把锁
 * @author pc
 *
 */
public class ShareLock3 {
    
    static ZooKeeper keeper = null;
    static String parentNode="/ElecLock";
    static{
        try {
            keeper = new ZooKeeper("192.168.17.7:2181", 3000000, new Watcher() {  //客户端与服务器建立连接后注册监听器并回调函数process,和默认执行监听器的回掉函数,如keeper.getChildren(parentNode, true); 这里的true指 使用默认监听器,如果parentNode 下发生了 增加删除 会触发默认监听器                                
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent event) {
                    //不处理逻辑
                    System.out.println(this.toString()+"--------------默认监听器------------");
                }
            });
            
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Test
    public void RegisterLock() throws Exception {
        
        
        
        //创建锁节点,在创建临时有序节点时,他会在设置的节点名称 拼接序列数字 如  lock_0000000007,来生成 真正要创建的节点名称
        String create = keeper.create("/ElecLock/lock_", "lock".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL );
        callBack(create);
        
        
        System.out.println(create); 
        
    }

    //重复监听或者执行业务逻辑
    private void callBack(final String create) throws KeeperException,
            InterruptedException {
        //获得所有锁节点
        List<String> children = keeper.getChildren(parentNode, false);
        String[] array = children.toArray(new String[children.size()]);
        
        Arrays.sort(array);
        //获得最小的锁节点
        String minNode = array[0];
        minNode=parentNode+"/"+minNode;
        System.out.println("当前最小的节点是: " + minNode);
        //判断当前创建的锁节点是否为最小锁节点
        if(minNode.equals(create)){
            //如果是进行业务操作
            synchronized (keeper) {
                System.out.println("业务逻辑  开始  执行");
                keeper.notify();  
                System.out.println("业务逻辑  开始  完毕");
                System.out.println("删除此节点"+ create);
                keeper.delete(create, -1 );
            }
            
        }else{
            //如果不是进行等待并且监听当前最小节点(即锁库parentNode)
            //如果节点不存在,则返回null, 并且watcher 不回被触发,而却会发生下面所说的情况。
            Stat exists = keeper.exists(minNode, new Watcher() {
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent watchedevent) {
                    try {
                        System.out.println("重新监听");
                        callBack(create);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            
            
            /**
             *  高并发注意这种情况1,当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在我们还没有执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时
             *  此时 minNode 正好被其他业务的线程执行了,并且此节点已经被删除。我们需要对 exists 进行判断,如果为null,我们应该重新调用执行callBack 方法
             *  可以避免 这种特殊情况
             *  
             *  
             */
            System.out.println("最小节点"+minNode+(exists ==null?"节点不存在":exists));
            if(exists == null){ //如果当前最小的节点不存在了,则重新执行callBack
                callBack(create);
            }
            
            synchronized (keeper) {
                System.out.println(this.toString()+" wait end  业务逻辑执行  等待");
                keeper.wait();
                System.out.println(this.toString()+" wait end   线程 结束");
            }
            
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        ShareLock3 shareLock = new ShareLock3();
        shareLock.RegisterLock();
        
    }
    
}

package com.jvm.others.zookeeper;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.ACL;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Test;

/**利用zookeeper实现共享锁
 * 思想:在zookeeper中的一个Lock目录下注册临时ephemeral节点,每个节点为一把锁
 * @author pc
 *
 */
public class ShareLock4 {
    
    static ZooKeeper keeper = null;
    static String parentNode="/ElecLock";
    static{
        try {
            keeper = new ZooKeeper("192.168.17.7:2181", 3000000, new Watcher() {  //监听与服务器建立连接后的回调函数process
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent event) {
                    //不处理逻辑
                    System.out.println(this.toString()+"-----------默认监听器---------------");
                }
            });
            
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Test
    public void RegisterLock() throws Exception {
         // TODO Auto-generated method stub
         
        
        
        
        //创建锁节点,在创建临时有序节点时,他会在设置的节点名称 拼接序列数字 如  lock_0000000007,来生成 真正要创建的节点名称
        String create = keeper.create("/ElecLock/lock_", "lock".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL );
        callBack(create);
        
        
        System.out.println(create); 
        
    }

    //重复监听或者执行业务逻辑
    private void callBack(final String create) throws KeeperException,
            InterruptedException {
        //获得所有锁节点
        List<String> children = keeper.getChildren(parentNode, false);
        String[] array = children.toArray(new String[children.size()]);
        
        Arrays.sort(array);
        //获得最小的锁节点
        String minNode = array[0];
        minNode=parentNode+"/"+minNode;
        System.out.println("当前最小的节点是: " + minNode);
        //判断当前创建的锁节点是否为最小锁节点
        if(minNode.equals(create)){
            //如果是进行业务操作
            synchronized (keeper) {
                System.out.println("业务逻辑  开始  执行");
                keeper.notify();  
                System.out.println("业务逻辑  开始  完毕");
                System.out.println("删除此节点"+ create);
                keeper.delete(create, -1 );
            }
            
        }else{
            //如果不是进行等待并且监听当前最小节点(即锁库parentNode)
            //如果节点不存在,则返回null, 并且watcher 不回被触发
            // exists 只判断当前节点(不包含子节点)在 删除增加更新时才会触发 watcher
            Stat exists = keeper.exists(minNode, new Watcher() {
                
                @Override
                public void process(WatchedEvent watchedevent) {
                    try {
                        System.out.println("重新监听");
                        callBack(create);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
          
            /**
             *  高并发注意这种情况,当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在我们还没有执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时
             *  此时 minNode 正好被其他业务的线程执行了,并且此节点已经被删除。我们需要对 exists 进行判断,如果为null,我们应该重新调用执行callBack 方法
             *  可以避免 这种特殊情况
             *  
             *  第二种特殊情况: 当我们获得了zookeeper中的数据最小的minNode,在执行到keeper.exists(minNode, new Watcher()时,并判断当前minNode节点存在,准备向注册监听器列表中注册监听器时,
             *  minNode 节点在这一时刻被删除了,此时程序还以为minNode 节点存在,并且向注册监听器列表中注册事件,当注册完毕时,并返回结果,此时程序等待 minNode 被删除时 监听器被执行,
             *  但是 minNode 早已经不存在,所以,此时的线程会一直处于等待的状态。并且业务逻辑永远不会被执行。
             */
            System.out.println("最小节点"+minNode+(exists ==null?"节点不存在":exists));
            if(exists == null){ //如果当前最小的节点不存在了,则重新执行callBack
                callBack(create);
            }
            
            synchronized (keeper) {
                System.out.println(this.toString()+" wait end  业务逻辑执行  等待");
                keeper.wait();
                System.out.println(this.toString()+" wait end   线程 结束");
            }
            
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        ShareLock4 shareLock = new ShareLock4();
        shareLock.RegisterLock();
        
    }
    
}

  欢迎大神指点小弟。

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