阿里3个小时手把手教你用zookeeper实现分布式锁

2022-07-20 博客园 Java后端架构猛猛

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仓库地址：https://gitee.com/J_look/ssm-zookeeper/blob/master/README.md

锁：我们在多线程中接触过，作用就是让当前的资源不会被其他线程访问！
我的日记本，不可以被别人看到。所以要锁在保险柜中当我打开锁，将日记本拿走了，别人才能使用这个保险柜
在zookeeper中使用传统的锁引发的 “羊群效应” ：1000个人创建节点，只有一个人能成功，999
人需要等待！
羊群是一种很散乱的组织，平时在一起也是盲目地左冲右撞，但一旦有一只头羊动起来，其他的羊
也会不假思索地一哄而上，全然不顾旁边可能有的狼和不远处更好的草。羊群效应就是比喻人都有一种从众心理，从众心理很容易导致盲从，而盲从往往会陷入骗局或遭到失败。

实现分布式锁的大致流程

整体思路

所有请求进来，在/lock下创建临时顺序节点，放心，zookeeper会帮你编号排序
判断自己是不是/lock下最小的节点
是，获得锁（创建节点）
否则，对前面小我一级的节点进行监听
获得锁请求，处理完业务逻辑，释放锁（删除节点），后一个节点得到通知（比你年轻的死了，你
成为最嫩的了）
重复步骤2

安装Nginx

安装nginx运行所需的库

bash

//一键安装上面四个依赖
yum -y install gcc zlib zlib-devel pcre-devel openssl openssl-devel

下载nginx

在那个目录下执行这个命令就会下载到哪个目录下

bash

//下载tar包
wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.7.tar.gz

解压

注意哦 解压出来的文件我们还需要安装哦

下面所有的命令都是在nginx-1.13.7文件夹里面进行哦

highlighter-

tar -zxvf  nginx-1.13.7.tar.gz

查看解压出来的文件
highlighter-
ll ./nginx-1.13.7

安装

创建一个文件夹，也就是nginx需要安装到的位置

bash

mkdir /usr/local/nginx

执行命令考虑到后续安装ssl证书添加两个模块

bash

./configure --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module

执行make install命令

bash

make install

我们可以来到nginx安装到的目录下查看
你们没有我这么多目录 conf 配置 sbin 启动nginx
博主技术有限，还没有深入去学习nginx的大致这样介绍吧

启动nginx服务

我这个是在/ 目录底下执行的你们可以根据自己所在的目录去执行

bash

 /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

访问nginx

nginx的默认端口是80

配置nginx

我们所做的配置大概就是

当有人请求去访问我们服务器，然后负载到我们处理请求的服务器我这里是为了方便处理请求的这两台服务器是在我windows上

打开配置文件

bash

# 打开配置文件
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

图中 红框的位置 是需要添加的内容
配置含义：我们的nginx监听的是服务器的80端口当有请求访问时会负载到 look代理里面 server是处理请求的两台服务器
查看本机ip Windows ==>ipconfig linux ==> ip a(ip address)

xml

upstream look{ 
    server 192.168.204.1:8001; //192.168.204.1是我本机的ip地址,8001是Tomcat的端口号
    server 192.168.204.1:8002; //8002是另外一个工程的tomcat端口号
}
server { 
	listen 80; 
	server_name localhost; 
	#charset koi8-r; 
	#access_log logs/host.access.log main; 
	location / {
		proxy_pass http://look; 
		root html; 
	index index.html index.htm; 
}

工程的搭建

搭建ssm框架有时间推出springboot的版本

创建一个maven项目（普通maven项目即可）

创建数据库：

sql

-- 商品表
create table product(
id int primary key auto_increment, -- 商品编号
product_name varchar(20) not null, -- 商品名称
stock int not null, -- 库存
version int not null -- 版本
)
insert into product (product_name,stock,version) values('锦鲤-清空购物车-大奖',5,0)

sql

-- 订单表
create table `order`(
id varchar(100) primary key, -- 订单编号
pid int not null, -- 商品编号
userid int not null -- 用户编号
)

添加依赖

简单解释一下build

我们引入的是tomcat7的插件configuration 配置的是端口和根目录注意哦记得刷新pom文件 build里面会有爆红不要紧张不用管他后面的配置他会自己消失

xml

<properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <spring.version>5.2.7.RELEASE</spring.version>
    </properties>

<packaging>war</packaging>

    <dependencies>
        <!-- Spring -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-beans</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <!-- MyBatis -->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis</groupId>
            <artifactId>mybatis</artifactId>
            <version>3.5.10</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
            <version>2.0.7</version>
        </dependency>
        <!-- 连接池 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.2.11</version>
        </dependency>
        <!-- 数据库 -->
        <dependency>
            <groupId>MySQL</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-JAVA</artifactId>
            <version>8.0.29</version>
        </dependency>
        <!-- junit -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.24</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <!-- maven内嵌的tomcat插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.Apache.tomcat.maven</groupId>
                <!-- 目前apache只提供了tomcat6和tomcat7两个插件 -->
                <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <port>8002</port>
                    <path>/</path>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <!-- 打包完成后,运行服务 -->
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>run</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
折叠

mybatis.xml

注意哦：仔细查看上面的项目结构创建相应的文件夹

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <!-- 后台的日志输出  输出到控制台-->
    <settings>
        <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
    </settings>
</configuration>

spring.xml

注意哦：仔细查看上面的项目结构创建相应的文件夹

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/tx
        http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">

    <!-- 1.扫描包下的注解 -->
    <context:component-scan base-package="controller,service,mApper"/>
    <!-- 2.创建数据连接池对象 -->
    <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
          destroy-method="close">
        <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/2022_zkproduct?serverTimezone=GMT"/>
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="317311"/>
        <property name="maxActive" value="10"/>
        <property name="minIdle" value="5"/>
    </bean>

    <!-- 3.创建SqlSessionFactory，并引入数据源对象 -->
    <bean id="sqlSessionFactory"
          class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
        <property name="configLocation" value="classpath:mybatis/mybatis.xml"></property>
    </bean>

    <!-- 4.告诉spring容器，数据库语句代码在哪个文件中-->
    <!-- mapper.xDao接口对应resources/mapper/xDao.xml-->
    <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <property name="basePackage" value="mapper"></property>
    </bean>

    <!-- 5.将数据源关联到事务 -->
    <bean id="transactionManager"
          class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
    </bean>

    <!-- 6.开启事务 -->
    <tx:annotation-driven/>
</beans>

折叠

web.xml

注意哦：仔细查看上面的项目结构创建相应的文件夹

这里也会出现爆红，后面会自己消失

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
         version="3.1">
    <servlet>
        <servlet-name>springMVC</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>classpath:spring/spring.xml</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
        <async-supported>true</async-supported>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>springMVC</servlet-name>
        <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

实体类

@Data 是lombok的注解

Product

java

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:12
 **/
@Data
public class Product implements Serializable {
    private Integer id;
    private String product_name;
    private Integer stock;
    private Integer version;
}

Order

highlighter- php

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:12
 **/
@Data
public class Order implements Serializable {
    private String id;
    private Integer pid;
    private Integer userid;
}

持久层

ProductMapper

java

@Mapper
@Component
public interface ProductMapper {
    // 查询商品（目的查库存）
    @Select("select * from product where id = #{id}")
    Product getProduct(@Param("id") int id);

    // 减库存
    @Update("update product set stock = stock-1 where id = #{id}")
    int reduceStock(@Param("id") int id);
}

OrderMapper

java

@Mapper
@Component
public interface OrderMapper {
    // 生成订单
    @Insert("insert into `order` (id,pid,userid) values (#{id},#{pid},#{userid})")
    int insert(Order order);
}

service

ProductService

java

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:28
 **/
public interface ProductService {
    // 扣除库存
    void reduceStock(Integer id) throws Exception;
}

ProductServiceImpl

java

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:29
 **/
@Transactional
@Service
public class ProductServiceImpl implements ProductService {
    @Resource
    private ProductMapper productMapper;

    @Resource
    private OrderMapper orderMapper;
	
    @Override
    public void reduceStock(Integer id) throws Exception {
        // 查询商品库存
        Product product = productMapper.getProduct(id);
        if (product.getStock() <= 0) {
            throw new RuntimeException("库存不足");
        }
        // 减库存
        int i = productMapper.reduceStock(id);
       
        if (i == 1) {
            Order order = new Order();
            order.setId(UUID.randomUUID().toString());
            order.setUserid(1);
            order.setPid(id);
            Thread.sleep(500);
            orderMapper.insert(order);
        } else {
            throw new RuntimeException("扣除库存失败");
        }
    }
}

controller

java

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:12
 **/
@RestController
public class ProductAction {

    @Resource
    private ProductService productService;
    
    @GetMapping("product/reduce/{id}")
    private Object reduce(@PathVariable Integer id) throws Exception {
        productService.reduceStock(id);
        return "ok";
    }
}

启动测试

点击右侧的maven

还记得我们在pom.xml配置的tomcat的插件吗，我们配置的意思是打包(package)之后会自动运行

在执行打包命令之前，先执行clean命令
执行package命令

测试

浏览器访问

highlighter- Go

http://localhost:8001/product/reduce/1

访问流程

**注意**

在使用jmeter测试的时候需要启动两个服务

在启动第一个之后去修改pom里面的build里面tomcat插件的端口 8002
记得要刷新pom文件，然后再打包启动即可

启动jmeter测试

简单阐述一下：我们会模拟高并发场景下对这个商品的库存进行扣减

这也就会导致一个问题，会出现商品超卖（出现负的库存）出现的原因：在同一时间，访问的请求很多。

下载地址

解压双击jmeter.bat启动

创建线程组

这里的线程数量根据自己电脑去设置

创建请求

我们填写红框的内容即可就是访问的地址

我们还需要查看请求的结果创建结果树右击会出现

配置好这些之后，点击菜单栏绿色启动标志

会出现弹窗第一个点yes 第二个点cancel（取消）

去数据库查看

没有启动前数据库的库存
可以看到出现了超卖

解决超卖

需要用到 zookeeper集群，搭建的文章

zookeeper分布式锁不需要我们手写去实现，有封装好的依赖，引入即可

xml

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>4.2.0</version> <!-- 网友投票最牛逼版本 -->
</dependency>

在控制层中加入分布式锁的逻辑代码

添加了集群的ip

java

/**
 * @author : look-word
 * 2022-07-17 10:12
 **/
@RestController
public class ProductAction {

    @Resource
    private ProductService productService;
    // 集群ip
    private String connectString = "192.168.77.132,192.168.77.131,192.168.77.130";


    @GetMapping("product/reduce/{id}")
    private Object reduce(@PathVariable Integer id) throws Exception {
        // 重试策略 （1000毫秒试1次，最多试3次）
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        //1.创建curator工具对象
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(connectString, retryPolicy);
        client.start();
        //2.根据工具对象创建“内部互斥锁”
        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, "/product_" + id);
        try {
            //3.加锁
            lock.acquire();
            productService.reduceStock(id);
        } catch (Exception e) {
            if (e instanceof RuntimeException) {
                throw e;
            }
        } finally {
            //4.释放锁
            lock.release();
        }
        return "ok";
    }
}

启动jmeter去测试，会发现，请求就像排队一样，一个一个出现，数据库也没有超卖现象

可以看到只有前面的5课请求成功了，我们的库存只有5个
说明我们的分布式锁，已经实现了

springboot版本后续会退出

原文链接：
https://www.cnblogs.com/look-word/p/16488623.html