php zookeeper实现分布式锁

php zookeeper实现分布式锁

目录

​​介绍​​

​​一、zookeeper和redis实现分布式锁的对比​​

​​二、zookeeper分布式锁原理​​

​​三、zookeeper实现分布式锁的方式​​

​​四、安装PHP的zookeeper扩展​​

​​1、安装Zookeeper C扩展支持​​

​​2、安装php的zookeeper扩展​​

​​五、PHP+zookeeper实现分布式锁示例​​

介绍

基础知识介绍:​​分布式锁的三种实现方式是什么？-常见问题-PHP中文网​​

一、zookeeper和redis实现分布式锁的对比

1、redis分布式锁，其实需要自己不断去尝试获取锁，比较消耗性能；zk分布式锁，获取不到锁，注册个-即可，不需要不断主动尝试获取锁，性能开销较小

2、如果是redis获取锁的那个客户端bug了或者挂了，那么只能等待超时时间之后才能释放锁；而zk的话，因为创建的是临时znode，只要客户端挂了，znode就没了，此时就自动释放锁。

二、zookeeper分布式锁原理

这个主要得益于ZooKeeper为我们保证了数据的强一致性。锁服务可以分为两类，一个是保持独占，另一个是控制时序。

1、保持独占，就是所有试图来获取这个锁的客户端，最终只有一个可以成功获得这把锁。通常的做法是把zk上的一个znode看作是一把锁，通过create znode的方式来实现。所有客户端都去创建 /mylock节点，最终成功创建的那个客户端也即拥有了这把锁。

2、控制时序，就是所有试图来获取这个锁的客户端，最终都会被安排执行，只是有个全局时序。做法和上面基本类似，只是这里 /mylock已经预先存在，客户端在它下面创建临时顺序节点。Zk的父节点（/mylock）维持一份sequence,保证子节点创建的时序性，从而也形成了每个客户端的全局时序。

三、zookeeper实现分布式锁的方式

（1）方式一：创建一个临时节点

在需要获取排他锁时，所有的客户端都会试图通过调用 create -e 接口，在/mylock节点下创建临时子节点/mylock/lock。 ZooKeeper会保证在所有的客户端中，最络只有一个客户端能够创建成功，那么就可以认为该客户端获取了锁。

同时，所有没有获取到锁的客户端就需要对 /mylock/lock 节点上注册一个Watcher监听，以便实时监听到lock节点的变更情况。如果节点被使用完删除了，zookeeper要向所有监听者发送通知，这会阻塞其他操作，并且会导致所有客户端来争抢锁，这种情况称为“羊群效应”，试想一下，如果监听者众多的话，会拖累性能。

（2）方式二：创建临时顺序节点

create -s -e /mylock/lock-data

1、每个试图加锁的客户端都会创建一个临时顺序节点 /mylock/lock-xxxxx，并且zk可以保证序号连续且唯一；

2、然后获取 /mylock/ 下的所有子节点，并按从小到大排序list；

3、判断最小节点是不是自己，如果是证明你就获取锁了，可以去处理业务逻辑了；

4、如果不是，获取到list中你的上一个节点名称(不一定是 -1 的那一个，因为此时它对应的客户端有可能主动放弃了)，对其实施监听操作 get /mylock/lock-xxxxx watch 如果get监听失败了，说明节点已经别清除了，重复 2,3 直到监听成功或者获取锁，如果监听成功，就在这里阻塞，等待通知；

5、如果通知过来了，重复 2,3,4 的步骤，直到获取锁，因为上一个节点被释放的原因并不一定是它得到锁-使用完-释放，有可能是客户端断开连接了；

6、锁用完后记得主动清除，不然要等到心跳检测的时候才会清除。

优点：具备高可用、可重入、阻塞锁特性，可解决失效死锁问题。

缺点：因为需要频繁的创建和删除节点，性能上不如Redis方式。

四、安装PHP的zookeeper扩展

虽然ZooKeeper是一个Java应用程序，但C也可以使用。所以安装PHP的扩展，则首先安装zookeeper的C扩展支持

1、安装Zookeeper C扩展支持

示例中使用的zookeeper3.4.12版本，如果要使用的3.5+编译C扩展：​​PHP-Zookeeper扩展安装 - 简书​​

cd /usr/local/zk3.4/src/c#编译C扩展，由于zookeeper解压即可用，这里-源码主要是了编译C扩展，为后面安装PHP的扩展用./configure --prefix=/usr/local/zk3.4/makemake install

2、安装php的zookeeper扩展

zookeeper的PHP扩展可以在pecl上-，也可以在github上-，但有人说pecl上有bug。

git clone php-zookeeper/usr/local/php7.4/bin/phpize./configure --with-libzookeeper-dir=/usr/local/zk3.4/ --with-php-config=/usr/local/php7.4/bin/php-configmake && make installvim php.iniextension=zookeeper/etc/php-fpm restart

五、PHP+zookeeper实现分布式锁示例

getMessage()); } catch (\Exception $e){ die($e->getMessage()); } } // 获取锁 public static function tryGetDistributedLock($lockKey, $value){ try{ // 创建根节点 self::createRootPath($value); // 创建临时顺序节点 self::createSubPath(self::$root . $lockKey, $value); // 获取锁 return self::getLock(); } catch (\ZookeeperException $e){ return false; } catch (\Exception $e){ return false; } } // 释放锁 public static function releaseDistributedLock(){ if(self::$zk->delete(self::$myNode)){ return true; }else{ return false; } } public static function createRootPath($value){ $aclArray = [ [ 'perms' => Zookeeper::PERM_ALL, 'scheme' => 'world', 'id' => 'anyone', ] ]; // 判断根节点是否存在 if(false == self::$zk->exists(self::$root)){ // 创建根节点 $result = self::$zk->create(self::$root, $value, $aclArray); if(false == $result){ throw new \Exception('create '.self::$root.' fail'); } } return true; } public static function createSubPath($path, $value){ // 全部权限 $aclArray = [ [ 'perms' => Zookeeper::PERM_ALL, 'scheme' => 'world', 'id' => 'anyone', ] ]; /** * flags : * 0 和 null 永久节点， * Zookeeper::EPHEMERAL临时， * Zookeeper::SEQUENCE顺序， * Zookeeper::EPHEMERAL | Zookeeper::SEQUENCE 临时顺序 */ self::$myNode = self::$zk->create($path, $value, $aclArray, Zookeeper::EPHEMERAL | Zookeeper::SEQUENCE); if(false == self::$myNode){ throw new \Exception('create -s -e '.$path.' fail'); } echo 'my node is ' . self::$myNode.'-----------'.PHP_EOL; return true; } public function getLock(){ // 获取子节点列表从小到大，显然不可能为空，至少有一个节点 $res = self::checkMyNodeOrBefore(); if($res === true){ return true; }else{ self::$isNotifyed = false;// 初始化状态值 // 考虑监听失败的情况：当我正要监听before之前，它被清除了，监听失败返回 false $result = self::$zk->get($res, [zkCli::class, 'watcher']); while(!$result){ $res1 = self::checkMyNodeOrBefore(); if($res1 === true){ return true; }else{ $result = self::$zk->get($res1, [zkCli::class, 'watcher']); } } // 阻塞，等待watcher被执行，watcher执行完回到这里 while(!self::$isNotifyed){ echo '.'; usleep(500000); // 500ms } return true; } } /** * 通知回调处理 * @param $type 变化类型 Zookeeper::CREATED_EVENT, Zookeeper::DELETED_EVENT, Zookeeper::CHANGED_EVENT * @param $state * @param $key 监听的path */ public static function watcher($type, $state, $key){ echo PHP_EOL.$key.' notifyed ....'.PHP_EOL; self::$isNotifyed = true; self::getLock(); } public static function checkMyNodeOrBefore(){ $list = self::$zk->getChildren(self::$root); sort($list); $root = self::$root; array_walk($list, function(&$val) use ($root){ $val = $root . '/' . $val; }); if($list[0] == self::$myNode){ echo 'get locak node '.self::$myNode.'....'.PHP_EOL; return true; }else{ // 找到上一个节点 $index = array_search(self::$myNode, $list); $before = $list[$index - 1]; echo 'before node '.$before.'.........'.PHP_EOL; return $before; } }}function zkLock($resourceId){ $conf = ['host'=>'127.0.0.1', 'port'=>2181]; $root = '/lockKey_' . $resourceId; $lockKey = '/lock_'; $value = 'a'; $client = zkCli::getZkInstance($conf, $root); $re = zkCli::tryGetDistributedLock($lockKey, $value); if($re){ echo 'get lock success'.PHP_EOL; }else{ echo 'get lock fail'.PHP_EOL; return ; } try { doSomething(); } catch(\Exception $e) { echo $e->getMessage() . PHP_EOL; } finally { $re = zkCli::releaseDistributedLock(); if($re){ echo 'release lock success'.PHP_EOL; }else{ echo 'release lock fail'.PHP_EOL; } return ; }}function doSomething(){ $n = rand(1, 20); switch($n){ case 1: sleep(15);// 模拟超时 break; case 2: throw new \Exception('system throw message...');// 模拟程序中止 break; case 3: die('system crashed...');// 模拟程序崩溃 break; default: sleep(13);// 正常处理过程 }}// 执行zkLock(0);

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