ZooKeeper 的数据模型

ZooKeeper的数据模型类似于数据结构中的树，也很像文件系统。

ZooKeeper的数据模型基于节点，称为Znode。不同于树的节点的是，Znode的引用方式通过路径引用，类似于文件系统。数据都存储在内存中。

ZNode分为四种类型：

ZNode的四种类型

• PERSISTENT：持久节点，默认的节点类型。创建节点的客户端与 Zookeeper 断开连接后，该节点依旧存在。
• EPHEMERAL： 临时节点。和持久节点相反，当创建节点的客户端与 Zookeeper 断开连接后，临时节点会被删除。
• PERSISTENT_SEQUENTIAL：持久顺序节点。结合持久节点和顺序节点特性。
• EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时顺序节点。结合临时节点和顺序节点特性。

所谓顺序节点，就是在创建节点时，Zookeeper 根据创建的时间顺序给该节点名称进行编号。

Zookeeper实现分布式锁

Zookeeper 分布式锁是利用临时顺序节点实现的。

获取锁

首先创建一个持久节点，作为锁的父节点（LockParent）。当有客户端需要获取锁时，在父节点下添加临时顺序节点。

示意图如下：

之后，客户端查找 LockParent 下面所有的临时顺序节点并排序，判断自己所创建的节点 Lock1 是不是编号最小的一个。如果是，则成功获得锁。

这时，如果再有一个客户端2 来获取锁，则在 LockParent下再创建一个临时顺序节点 Lock2。同样对 LockParent 下面所有的临时顺序节点排序，发现 Lock2 不是编号最小的节点，于是客户端2向排序在它前一个节点 Lock1 注册 Watcher，用于监听 Lock1 节点是否存在。这意味着客户端2获取锁失败，进入了等待状态。

释放锁

释放锁分为两种情况：

操作完成，显示释放

当客户端完成数据的操作后，显示删除自己创建的临时节点。

例如：客户端完成数据操作，显示删除Lock1。此时，由于客户端2对 Lock1 注册了 Watcher ，那么客户端2就会收到 Lock1 节点删除的事件通知，然后客户端2查找 LockParent 下面所有的临时顺序节点并排序，判断自己所创建的节点 Lock2 是不是编号最小的一个。如果是，则成功获得锁。如果不是，则向排序在它前一个节点 注册 Watcher 。

宕机

当客户端操作数据中途宕机了，那么就会断开与 ZooKeeper 服务器的连接，那么根据临时顺序节点的特性，节点会被自动删除。之后的操作就同显示删除一样了。

ZooKeeper 与Redis 分布式锁对比

注：等待锁的队列是指 LockParent 下的临时节点按照编号排序形成的列表，总是编号小（先创建）的先删除，类似队列FIFO特性。