【C#|.NET】分布式鎖服務
背 景
分布式鎖服務在大家的項目中或許用的不多，因為大家都把排他放在數據庫那一層來擋。當大量的行鎖、表鎖、事務充斥著數據庫的時候，不如換個角度思考問題。一般web應用很多的瓶頸都在數據庫上，這里給大家介紹的是減輕數據庫鎖負擔的一種方案。
簡 介
如果我們的需求很簡單，例如對于用戶的賬戶資金，要保證原子性操作。并且不同的客戶端在同一時間內只能提交一個對象操作。lock、單例？！在單臺上還可以，但是大型web項目上，負載均衡是常用的技術手段手段，同一意義的對象可能存在不同的副本，這時我們又如何保證排他操作。數據庫的事務！除了這個，接下來我們引出本章的主題、分布式鎖服務。
一個簡單的鎖服務實現起來并不難，甚至利用memcache很快就能構造一套分布式鎖系統。我們只需要在操作對象時寫入kv鍵值對，操作完畢時釋放kv，在讀取對象時判斷kv中是否有數據就可以了，我們甚至還可以給它一個默認的釋放時間。
這是一種解決方案，但是如果我們的要求更高一點，我們需要權限認證（例如只能來自xxx域名的請求）、需要上下級節點關聯（例如一個用戶的資金賬戶被鎖住，同時鎖住他的購物車、積分等）、需要監視器回調、甚至需要考慮單點故障問題。那么，蟲子在這里推薦另一套方案----zookeeper。
zookeeper
官方文檔：http://zookeeper.apache.org/doc/r3.3.2/zookeeperOver.html#ch_DesignOverview
下載：http://zookeeper.apache.org/releases.html
Zookeeper是Hadoop中的一個模塊。是一個分布式的，開源的分布式應用程序協調服務，用它可以來現同步服務，配置維護。
更多的內容大家看文檔吧或者直接網上搜一下，理論性的內容寫多了讓人困。我們直接看實踐。
性能篇
服務器ubuntu （虛擬機一臺）
客戶端window2003
服務端安裝好java環境 然后跟著官方的介紹部署
啟動zkserver
我們測試下鎖服務相關的操作
ps：試下本機的windows2003 因為是本地環境 不于上面做對比 僅看看zookeeper本身的數據處理效率
功能篇
一張圖就可以介紹完普通功能
再看下watcher
- public class MyWatch : IWatcher
- {
- public void Process(WatchedEvent qevent)
- {
- Console.WriteLine("this is MyWatch");
- }
- }
- public class MyWatch2 : IWatcher
- {
- public void Process(WatchedEvent qevent)
- {
- Console.WriteLine("this is MyWatch2");
- }
- }
創建連接時 new ZooKeeper("192.168.206.129:2181", new TimeSpan(0, 0, 0, 4000), new MyWatch());
檢查是否存在時zk.Exists(Dir, new MyWatch2());
獲取數據時zk.GetData(Dir, new MyWatch2(), stat);
我們再運行一遍之前的demo 去掉delete操作
加上delete操作
淺 析
創建連接：
- 獲取服務主機列表
- 設置超時時間
- 注冊客戶端事件
- 以線程安全的方式創建請求連接（啟動客戶端請求隊列，循環隊列基于socket通信、根據請求類型執行不同的請求動作）
請求流程：
構造請求頭、構造request,reponse、構造響應頭、構造Packet對象,packet對象準備好后，把整個對象放入一個outgoingQueue
packet被放入outgoingQueue中，等待SendThread把packet對應的內容發送給server。server處理分3步在 doio方法中ReadLength ReadConnectResult ReadResponse，直到ReadResponse方法中確定packet請求結束。
響應流程：
針對心跳的ping請求的resp，針對auth請求的resp，一般接口請求的resp，如果接口請求要求了watcher，當watcher關注的內容有變化時的notification
鎖相關部分API方法：
創建節點：create
demo：zk.Create(Dir, severname.GetBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.Persistent);
其中CreateMode分為4類Persistent、PersistentSequential、Ephemeral、EphemeralSequential
PERSISTENT 創建持久化節點，對應機器關閉連接后節點/數據不會消失
PERSISTENT_SEQUENTIAL 如果PATH是以’/’結尾則以這個PATH作為父節點，創建一個子節點，其子節點名字是一個按先后順序排列的數值；否則創建一個名字是‘/’后面字符加上先后順序排列的數值字符串的節點，同樣創建持久節點
EPHEMERAL 創建瞬時節點，Zookeeper在感知連接機器宕機后會清除它創建的瞬時節點
EPHEMERAL_SEQUENTIAL 穿件瞬時順序節點，和PERSISTENT_SEQUENTIAL一樣，區別在于它是瞬時的
刪除節點 delete
demo ：zk.Delete(Dir, -1);
前一個參數代表節點名稱（一般用作路徑），后一個是版本號 -1表示全匹配
查看節點 exists
demo ： zk.Exists(Dir, new MyWatch2());
獲取數據 getData
demo ：zk.GetData(Dir, new MyWatch2(), stat);
獲取一個節點的數據，可注入watcher
設置數據 setData
demo ： zk.SetData(Dir, new byte[1], 1);
獲取下級節點集合 GetChildren
demo ：zk.GetChildren(Dir, true);
存 儲
znodes類似文件和目錄。但它不是一個典型的文件系統，zookeeper數據保存在內存中，這意味著zookeeper可以實現高吞吐量和低延遲。
watcher
Zookeeper有兩種watches，一種是data watches，另一種是child watches。其中，getData()和exists()以及create()等會添加data watches，getChildren()會添加child watches。而delete()涉及到刪除數據和子節點，會同時觸發data watches和child watches。
詳細可以參考：http://www.geminikwok.com/2011/09/08/%E6%B5%85%E8%B0%88zookeeper-watch%E4%BA%8B%E4%BB%B6/
算 法
Paoxs算法 本篇中僅用單臺server做demo 改個時間詳細介紹下Paoxs
本篇先到此 希望對大家有幫助
原文鏈接：http://dubing.blog.51cto.com/3911153/791464
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