什麼是zookeeper？
zookeeper（業界簡稱zk）是一種提供配置管理、分布式協同以及命名的中心化服務，這些提供的功能都是分布式系統中非常底層且必不可少的基本功能，但是如果自己實現這些功能而且要達到高吞吐、低延遲同時還要保持一致性和可用性，實際上非常困難。因此zookeeper提供了這些功能，開發者在zookeeper之上構建自己的各種分布式系統。
雖然zookeeper的實現比較複雜，但是它提供的模型抽象卻是非常簡單的。
zookeeper提供乙個多層級的節點命名空間（節點稱為znode），每個節點都用乙個以斜槓（/）分隔的路徑表示，而且每個節點都有父節點（根節點除外），非常類似於檔案系統。
例如，/foo/doo這個表示乙個znode，它的父節點為/foo，父父節點為/，而/為根節點沒有父節點。與檔案系統不同的是，這些節點都可以設定關聯的資料，而檔案系統中只有檔案節點可以存放資料而目錄節點不行。zookeeper為了保證高吞吐和低延遲，在記憶體中維護了這個樹狀的目錄結構，這種特性使得zookeeper不能用於存放大量的資料，每個節點的存放資料上限為1m。
而為了保證高可用，zookeeper需要以集群形態來部署，這樣只要集群中大部分機器是可用的（能夠容忍一定的機器故障），那麼zookeeper本身仍然是可用的。客戶端在使用zookeeper時，需要知道集群機器列表，通過與集群中的某一台機器建立tcp連線來使用服務，客戶端使用這個tcp鏈結來傳送請求、獲取結果、獲取監聽事件以及傳送心跳包。如果這個連線異常斷開了，客戶端可以連線到另外的機器上。
架構簡圖如下所示：
客戶端的讀請求可以被集群中的任意一台機器處理，如果讀請求在節點上註冊了***，這個***也是由所連線的zookeeper機器來處理。對於寫請求，這些請求會同時發給其他zookeeper機器並且達成一致後，請求才會返回成功。因此，隨著zookeeper的集群機器增多，讀請求的吞吐會提高但是寫請求的吞吐會下降。
有序性是zookeeper中非常重要的乙個特性，所有的更新都是全域性有序的，每個更新都有乙個唯一的時間戳，這個時間戳稱為zxid（zookeeper transaction id）。而讀請求只會相對於更新有序，也就是讀請求的返回結果中會帶有這個zookeeper最新的zxid。
如何使用zookeeper實現分布式鎖？
在描述演算法流程之前，先看下zookeeper中幾個關於節點的有趣的性質：
下面描述使用zookeeper實現分布式鎖的演算法流程，假設鎖空間的根節點為/lock：
客戶端連線zookeeper，並在/lock下建立臨時的且有序的子節點，第乙個客戶端對應的子節點為/lock/lock-0000000000，第二個為/lock/lock-0000000001，以此類推。
客戶端獲取/lock下的子節點列表，判斷自己建立的子節點是否為當前子節點列表中序號最小的子節點，如果是則認為獲得鎖，否則監聽/lock的子節點變更訊息，獲得子節點變更通知後重複此步驟直至獲得鎖；
執行業務**；
完成業務流程後，刪除對應的子節點釋放鎖。
步驟1中建立的臨時節點能夠保證在故障的情況下鎖也能被釋放，考慮這麼個場景：假如客戶端a當前建立的子節點為序號最小的節點，獲得鎖之後客戶端所在機器宕機了，客戶端沒有主動刪除子節點；如果建立的是永久的節點，那麼這個鎖永遠不會釋放，導致死鎖；由於建立的是臨時節點，客戶端宕機後，過了一定時間zookeeper沒有收到客戶端的心跳包判斷會話失效，將臨時節點刪除從而釋放鎖。
另外細心的朋友可能會想到，在步驟2中獲取子節點列表與設定監聽這兩步操作的原子性問題，考慮這麼個場景：客戶端a對應子節點為/lock/lock-0000000000，客戶端b對應子節點為/lock/lock-0000000001，客戶端b獲取子節點列表時發現自己不是序號最小的，但是在設定***前客戶端a完成業務流程刪除了子節點/lock/lock-0000000000，客戶端b設定的***豈不是丟失了這個事件從而導致永遠等待了？這個問題不存在的。因為zookeeper提供的api中設定***的操作與讀操作是原子執行的，也就是說在讀子節點列表時同時設定***，保證不會丟失事件。
最後，對於這個演算法有個極大的優化點：假如當前有1000個節點在等待鎖，如果獲得鎖的客戶端釋放鎖時，這1000個客戶端都會被喚醒，這種情況稱為「羊群效應」；在這種羊群效應中，zookeeper需要通知1000個客戶端，這會阻塞其他的操作，最好的情況應該只喚醒新的最小節點對應的客戶端。應該怎麼做呢？在設定事件監聽時，每個客戶端應該對剛好在它之前的子節點設定事件監聽，例如子節點列表為/lock/lock-0000000000、/lock/lock-0000000001、/lock/lock-0000000002，序號為1的客戶端監聽序號為0的子節點刪除訊息，序號為2的監聽序號為1的子節點刪除訊息。
zookeeper學習中
所以調整後的分布式鎖演算法流程如下：
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