使用Curator来控制ZooKeeper
前言
作为一个了解分布式架构的开发者,一定会用到ZooKeeper
,它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。虽然ZooKeeper
功能强大,但是ZooKeeper
客户端的调用比较复杂,对我们开发者相对而言还是不够友好的,而Apache Curator
就是为了简化ZooKeeper
客户端调用而生,利用它,可以更好的使用ZooKeeper
。
正文
Apache Curator
Apache Curator是一个比较完善的ZooKeeper
客户端框架,通过封装的一套高级API
简化了ZooKeeper
的操作。通过查看官方文档,可以发现Curator主要解决了三类问题:
- 封装
ZooKeeper client
与ZooKeeper server
之间的连接处理。 - 提供了一套
Fluent
风格的操作API
。 - 提供
ZooKeeper
各种应用场景(recipe
, 比如:分布式锁服务、集群领导选举、共享计数器、缓存机制、分布式队列等)的抽象封装。
Curator
主要从以下几个方面降低了zk
使用的复杂性:
- 重试机制:提供可插拔的重试机制, 它将给捕获所有可恢复的异常配置一个重试策略,并且内部也提供了几种标准的重试策略(比如指数补偿)
- 连接状态监控:
Curator
初始化之后会一直对zk连接进行监听,一旦发现连接状态发生变化将会作出相应的处理 - zk客户端实例管理:
Curator
会对zk
客户端到server
集群的连接进行管理,并在需要的时候重建zk
实例,保证与zk
集群连接的可靠性 - 各种使用场景支持:
Curator
实现了zk
支持的大部分使用场景(甚至包括zk
自身不支持的场景),这些实现都遵循了zk
的最佳实践,并考虑了各种极端情况
Curator的组件
Maven的依赖
我们在实际的应用时,最常用的是curator-recipes
,它可以实现:
- 锁:包括共享锁、共享可重入锁、读写锁等。
- 选举:
Leader
选举算法。 - Barrier:阻止分布式计算直至某个条件被满足的“栅栏”,可以看做
JDK Concurrent
包中Barrier
的分布式实现。 - 缓存:三种
Cache
及监听机制。 - 持久化结点:连接或
Session
终止后仍然在ZooKeeper
中存在的结点。 - 队列:分布式队列、分布式优先级队列等。
Maven引入curator-recipes
的依赖
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>2.10.0</version>
</dependency>
三种Cache
及监听机制,值得是Curator
提供了三种Watcher
(Cache
)来监听结点的变化:
- Path Cache:监视一个路径下1)孩子结点的创建、2)删除,3)以及结点数据的更新。产生的事件会传递给注册的
PathChildrenCacheListener
。 - Node Cache:监视一个结点的创建、更新、删除,并将结点的数据缓存在本地。
- Tree Cache:
Path Cache
和Node Cache
的“合体”,监视路径下的创建、更新、删除事件,并缓存路径下所有孩子结点的数据。
我们这里以最常使用的分布式锁的实现为例,来简单感受Curator
的魅力。
Curator实现分布式锁
InterProcessMutexDemo.class:一个分布式锁的简单实现
Thread.currentThread().sleep(5000L)
这里休眠5秒中,但不释放资源,下一个其他线程必须要在该线程后释放资源后,才能lock.acquire()
,即获取分布式锁- 同时针对这个分布式锁简单实现引入依赖时要注意
curator
和ZooKeeper
版本关系,否则可能会报错。
public class InterProcessMutexDemo {
public static void main(String[] args) {
RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
final CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("127.0.0.1:2181").sessionTimeoutMs(5000).connectionTimeoutMs(10000).retryPolicy(retryPolicy).namespace("text").build();
client.start();
InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client,"/lock");
try {
lock.acquire();
System.err.println("生成订单号");
Thread.currentThread().sleep(5000L);
} catch (Exception e) {
} finally {
try {
lock.release();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
lock.acquire();
System.err.println("生成订单号");
Thread.currentThread().sleep(Long.MAX_VALUE);
} catch (Exception e) {
} finally {
try {
lock.release();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
控制台输出一下结果: