Zookeeper-Zookeeper应用场景实战（二）

发布时间：2023年12月31日

1. Zookeeper 分布式锁实战

1.1 什么是分布式锁

????????在单体的应用开发场景中涉及并发同步的时候，大家往往采用Synchronized（同步）或者其他同一个 JVM内Lock机制来解决多线程间的同步问题。在分布式集群工作的开发场景中，就需要 一种更加高级的锁机制来处理跨机器的进程之间的数据同步问题，这种跨机器的锁就是分布式锁。
目前分布式锁，比较成熟、主流的方案：
????????（1）基于数据库的分布式锁。这种方案使用数据库的事务和锁机制来实现分布式锁。虽然在某些场景 下可以实现简单的分布式锁，但由于数据库操作的性能相对较低，并且可能面临锁表的风险，所以一 般不是首选方案。
????????（2）基于Redis的分布式锁。Redis分布式锁是一种常见且成熟的方案，适用于高并发、性能要求高且 可靠性问题可以通过其他方案弥补的场景。Redis提供了高效的内存存储和原子操作，可以快速获取和 释放锁。它在大规模的分布式系统中得到广泛应用。
????????（3）基于ZooKeeper的分布式锁。 这种方案适用于对高可靠性和一致性要求较高，而并发量不是太高 的场景。 由于ZooKeeper的选举机制和强一致性保证，它可以处理更复杂的分布式锁场景，但相对于 Redis而言，性能可能较低。
基于Redis实现分布式锁
https://vip.tulingxueyuan.cn/detail/p_602e53b3e4b035d3cdb8f856/6
1.2 基于数据库设计思路
????????可以利用数据库的唯一索引来实现，唯一索引天然具有排他性
思考：基于数据库实现分布式锁存在什么问题？

1.3 基于Zookeeper设计思路一

????????使用临时 znode 来表示获取锁的请求，创建 znode成功的用户拿到锁。
思考：上述设计存在什么问题？
????????如果所有的锁请求者都 watch 锁持有者，当代表锁持有者的 znode 被删除以后，所有的锁请求者都会通知到，但是只有一个锁请求者能拿到锁。 这就是羊群效应。

1.4 基于Zookeeper设计思路二

使用临时有序znode来表示获取锁的请求，创建最小后缀数字 znode 的用户成功拿到锁。
公平锁的实现

?

????????在实际的开发中，如果需要使用到分布式锁，不建议去自己“重复造轮子”，而建议直接使用Curator客户端中的各种官方实现的分布式锁，例如其中的InterProcessMutex可重入锁。

1.5 Curator 可重入分布式锁工作流程

https://www.processon.com/view/link/5cadacd1e4b0375afbef4320

1.6 总结

优点：ZooKeeper分布式锁（如InterProcessMutex）， 具备高可用、可重入、阻塞锁特性，可解决失效死锁问题 ，使用起来也较为简单。
缺点： 因为需要频繁的创建和删除节点，性能上不如 Redis 。
在高性能、高并发的应用场景下，不建议使用ZooKeeper的分布式锁。而由于ZooKeeper的高可靠
性，因此在并发量不是太高的应用场景中，还是推荐使用ZooKeeper的分布式锁。

2. 基于Zookeeper实现服务的注册与发现

基于 ZooKeeper 本身的特性可以实现服务注册中心

2.1 设计思路

2.2 Zookeeper实现注册中心的优缺点

优点：
????????高可用性： ZooKeeper是一个高可用的分布式系统，可以通过配置多个服务器实例来提供容错能力。如果其中一 个实例出现故障，其他实例仍然可以继续提供服务。
????????强一致性： ZooKeeper保证了数据的强一致性。当一个更新操作完成时，所有的服务器都将具有相同的数据视 图。这使得ZooKeeper非常适合作为服务注册中心，因为可以确保所有客户端看到的服务状态是一致的。
????????实时性： ZooKeeper的监视器（Watcher）机制允许客户端监听节点的变化。当服务提供者的状态发生变化时 （例如，上线或下线），客户端会实时收到通知。这使得服务消费者能够快速响应服务的变化，从而实现动态服 务发现。
缺点：
????????性能限制： ZooKeeper的性能可能不如一些专为服务注册中心设计的解决方案，如nacos或Consul。尤其是在大 量的读写操作或大规模集群的情况下，ZooKeeper可能会遇到性能瓶颈。

2.3 整合Spring Cloud Zookeeper实现微服务注册中心

https://spring.io/projects/spring-cloud-zookeeper#learn
第一步：在父pom文件中指定Spring Cloud版本 
<parent>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
     <version>2.3.2.RELEASE</version>
     <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
 </parent>

 <properties>
     <java.version>1.8</java.version>
     <spring-cloud.version>Hoxton.SR8</spring-cloud.version>
 </properties>

 <dependencyManagement>
     <dependencies>
         <dependency>
             <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
             <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
             <version>${spring-cloud.version}</version>
                         <type>pom</type>
                         <scope>import</scope>
         </dependency>
     </dependencies>
 </dependencyManagement>
注意： springboot和springcloud的版本兼容问题
第二步：微服务pom文件中引入Spring Cloud Zookeeper注册中心依赖 
<!-- zookeeper服务注册与发现 -->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
         <exclusions>
         <exclusion>
             <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
             <artifactId>zookeeper</artifactId>
         </exclusion>
     </exclusions>
 </dependency>

 <!-- zookeeper client -->
 <dependency>
     <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
     <artifactId>zookeeper</artifactId>
     <version>3.8.0</version>
 </dependency>
注意： zookeeper客户端依赖和zookeeper sever的版本兼容问题
Spring Cloud整合Zookeeper注册中心核心源码入口： ZookeeperDiscoveryClientConfiguration
第三步： 微服务配置文件application.yml中配置zookeeper注册中心地址 
spring:
 cloud:
 zookeeper: 
 connect-string: localhost:2181
 discovery:
 instance-host: 127.0.0.1
注册到zookeeper的服务实例元数据信息如下：
注意：如果address有问题，会出现找不到服务的情况，可以通过instance-host配置指定
第四步：整合feign进行服务调用 
 @RequestMapping(value = "/findOrderByUserId/{id}")
 public R findOrderByUserId(@PathVariable("id") Integer id) {
 log.info("根据userId:"+id+"查询订单信息");
 //feign调用 
 R result = orderFeignService.findOrderByUserId(id);
 return result;
 }
测试： http://localhost:8040/user/findOrderByUserId/1
文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_43874650/article/details/135320125
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