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1 JavaAPI Curator介绍

•Curator 是 Apache ZooKeeper 的Java客户端库。

•常见的ZooKeeper Java API ：

•原生Java API

•ZkClient

•Curator

•Curator 项目的目标是简化 ZooKeeper 客户端的使用。

•Curator 最初是 Netfix 研发的,后来捐献了 Apache 基金会,目前是 Apache 的顶级项目。

•官网：http://curator.apache.org/

2 JavaAPI操作建立连接

1，搭建项目

创建项目curator-zk

引入pom和日志文件

资料文件夹下pom.xml和log4j.properties

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依赖

<dependencies>        <dependency>            <groupId>junit</groupId>            <artifactId>junit</artifactId>            <version>4.10</version>            <scope>test</scope>        </dependency>        <!--curator-->        <dependency>            <groupId>org.apache.curator</groupId>            <artifactId>curator-framework</artifactId>            <version>4.0.0</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.apache.curator</groupId>            <artifactId>curator-recipes</artifactId>            <version>4.0.0</version>        </dependency>        <!--日志-->        <dependency>            <groupId>org.slf4j</groupId>            <artifactId>slf4j-api</artifactId>            <version>1.7.21</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.slf4j</groupId>            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>            <version>1.7.21</version>        </dependency>    </dependencies>    <build>        <plugins>            <plugin>                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>                <version>3.1</version>                <configuration>                    <source>1.8</source>                    <target>1.8</target>                </configuration>            </plugin>        </plugins>    </build>

2、创建测试类，使用curator连接zookeeper

@Beforepublic void testConnect() {       //重试策略，3000每次连接时间，10表示次数。30秒获取不到报错    RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);       //CuratorFrameworkFactory.builder();    client = CuratorFrameworkFactory.builder()        .connectString("localhost:2181")        .sessionTimeoutMs(60 * 1000)//session超时时间，客户端连接上服务端后60S没有任何操作就中断        .connectionTimeoutMs(15 * 1000)//获取连接的最长等待时间15        .retryPolicy(retryPolicy)//15秒获取不到链接，就启用重试策略        .namespace("itheima")//基于itheima接操作，itheima是根目录/的一个节点，注意事项不要加/        .build();    //开启连接    client.start();}

3 Zookeeper JavaAPI操作-创建节点

/*** 创建节点：create 持久 临时 顺序 数据* 1. 基本创建 ：create().forPath("")* 2. 创建节点 带有数据:create().forPath("",data)* 3. 设置节点的类型：create().withMode().forPath("",data)* 4. 创建多级节点  /app1/p1 ：create().creatingParentsIfNeeded().forPath("",data)*/@Testpublic void testCreate() throws Exception {       //2. 创建节点 带有数据    //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储    String path = client.create().forPath("/app2", "hehe".getBytes());    System.out.println(path);}

@Testpublic void testCreate2() throws Exception {       //1. 基本创建    //如果创建节点，没有指定数据，则默认将当前客户端的ip作为数据存储    String path = client.create().forPath("/app1");    System.out.println(path);}@Testpublic void testCreate3() throws Exception {       //3. 设置节点的类型    //默认类型：持久化    String path = client.create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/app3");    System.out.println(path);}@Testpublic void testCreate4() throws Exception {       //4. 创建多级节点  /app1/p1    //creatingParentsIfNeeded():如果父节点不存在，则创建父节点    String path = client.create().creatingParentsIfNeeded().forPath("/app4/p1");    System.out.println(path);}

4 ZookeeperJavaAPI操作-查询节点

/*** 查询节点：* 1. 查询数据：get: getData().forPath()* 2. 查询子节点： ls: getChildren().forPath()* 3. 查询节点状态信息：ls -s:getData().storingStatIn(状态对象).forPath()*/@Testpublic void testGet1() throws Exception {       //1. 查询数据：get    byte[] data = client.getData().forPath("/app1");    System.out.println(new String(data));}

@Testpublic void testGet2() throws Exception {    // 2. 查询子节点： ls    List<String> path = client.getChildren().forPath("/");    System.out.println(path);}@Testpublic void testGet3() throws Exception {    Stat status = new Stat();    System.out.println(status);    //3. 查询节点状态信息：ls -s    client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");    System.out.println(status);}

5 Zookeeper JavaAPI操作-修改节点

/*** 修改数据* 1. 基本修改数据：setData().forPath()* 2. 根据版本修改: setData().withVersion().forPath()* * version 是通过查询出来的。目的就是为了让其他客户端或者线程不干扰我。** @throws Exception*/@Testpublic void testSet() throws Exception {	client.setData().forPath("/app1", "itcast".getBytes());}

@Testpublic void testSetForVersion() throws Exception {    Stat status = new Stat();    //3. 查询节点状态信息：ls -s    client.getData().storingStatIn(status).forPath("/app1");    int version = status.getVersion();//查询出来的 3    System.out.println(version);    client.setData().withVersion(version).forPath("/app1", "hehe".getBytes());}

6 Zookeeper JavaAPI操作-删除节点

/*** 删除节点： delete deleteall* 1. 删除单个节点:delete().forPath("/app1");* 2. 删除带有子节点的节点:delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app1");* 3. 必须成功的删除:为了防止网络抖动。本质就是重试。  client.delete().guaranteed().forPath("/app2");* 4. 回调：inBackground* @throws Exception*/@Testpublic void testDelete() throws Exception {    // 1. 删除单个节点    client.delete().forPath("/app1");    }@Testpublic void testDelete2() throws Exception {    //2. 删除带有子节点的节点    client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/app4");}

@Testpublic void testDelete3() throws Exception {    //3. 必须成功的删除    client.delete().guaranteed().forPath("/app2");}@Testpublic void testDelete4() throws Exception {    //4. 回调    client.delete().guaranteed().inBackground(new BackgroundCallback(){        @Override        public void processResult(CuratorFramework client, CuratorEvent event) throws Exception {            System.out.println("我被删除了~");            System.out.println(event);        }    }).forPath("/app1");}

7 Zookeeper JavaAPI操作-Watch监听概述

•ZooKeeper 允许用户在指定节点上注册一些Watcher，并且在一些特定事件触发的时候，ZooKeeper 服务端会将事件通知到感兴趣的客户端上去，该机制是 ZooKeeper 实现分布式协调服务的重要特性。

•ZooKeeper 中引入了Watcher机制来实现了发布/订阅功能能，能够让多个订阅者同时监听某一个对象，当一个对象自身状态变化时，会通知所有订阅者。

•ZooKeeper 原生支持通过注册Watcher来进行事件监听，但是其使用并不是特别方便

​ 需要开发人员自己反复注册Watcher，比较繁琐。

•Curator引入了 Cache 来实现对 ZooKeeper 服务端事件的监听。

•ZooKeeper提供了三种Watcher：

•NodeCache : 只是监听某一个特定的节点

•PathChildrenCache : 监控一个ZNode的子节点.

•TreeCache : 可以监控整个树上的所有节点，类似于PathChildrenCache和NodeCache的组合

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8 Zookeeper JavaAPI操作-Watch监听-NodeCache

/*** 演示 NodeCache：给指定一个节点注册监听器*/@Testpublic void testNodeCache() throws Exception {       //1. 创建NodeCache对象    final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client,"/app1");    //2. 注册监听   	nodeCache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() {           @Override        public void nodeChanged() throws Exception {               System.out.println("节点变化了~");            //获取修改节点后的数据            byte[] data = nodeCache.getCurrentData().getData();            System.out.println(new String(data));            }        });    	//3. 开启监听.如果设置为true，则开启监听是，加载缓冲数据    	nodeCache.start(true);    	while (true){       	}}

9 Zookeeper JavaAPI操作-Watch监听-PathChildrenCache

@Testpublic void testPathChildrenCache() throws Exception {       //1.创建监听对象    PathChildrenCache pathChildrenCache = new PathChildrenCache(client,"/app2",true);    //2. 绑定监听器    pathChildrenCache.getListenable().addListener(new PathChildrenCacheListener() {       			@Override        public void childEvent(CuratorFramework client, PathChildrenCacheEvent event) throws Exception {               System.out.println("子节点变化了~");            System.out.println(event);            //监听子节点的数据变更，并且拿到变更后的数据            //1.获取类型            PathChildrenCacheEvent.Type type = event.getType();            //2.判断类型是否是update            if(type.equals(PathChildrenCacheEvent.Type.CHILD_UPDATED)){                   System.out.println("数据变了！！！");                byte[] data = event.getData().getData();                System.out.println(new String(data));            }        }    });    //3. 开启    pathChildrenCache.start();    while (true){       }}

10 Zookeeper JavaAPI操作-Watch监听-TreeCache

/*** 演示 TreeCache：监听某个节点自己和所有子节点们*/@Testpublic void testTreeCache() throws Exception {       //1. 创建监听器    TreeCache treeCache = new TreeCache(client,"/app2");    //2. 注册监听    treeCache.getListenable().addListener(new TreeCacheListener() {           @Override        public void childEvent(CuratorFramework client, TreeCacheEvent event) throws Exception {               System.out.println("节点变化了");            System.out.println(event);        }    });    //3. 开启    treeCache.start();    while (true){       }}

11 Zookeeper分布式锁-概念

•在我们进行单机应用开发，涉及并发同步的时候，我们往往采用synchronized或者Lock的方式来解决多线程间的代码同步问题，这时多线程的运行都是在同一个JVM之下，没有任何问题。

•但当我们的应用是分布式集群工作的情况下，属于多JVM下的工作环境，跨JVM之间已经无法通过多线程的锁解决同步问题。

•那么就需要一种更加高级的锁机制，来处理种跨机器的进程之间的数据同步问题——这就是分布式锁。

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12 Zookeeper 分布式锁-zookeeper分布式锁原理

•核心思想：当客户端要获取锁，则创建节点，使用完锁，则删除该节点。

1.客户端获取锁时，在lock节点下创建临时顺序节点。

2.然后获取lock下面的所有子节点，客户端获取到所有的子节点之后，如果发现自己创建的子节点序号最小，那么就认为该客户端获取到了锁。使用完锁后，将该节点删除。

3.如果发现自己创建的节点并非lock所有子节点中最小的，说明自己还没有获取到锁，此时客户端需要找到比自己小的那个节点，同时对其注册事件监听器，监听删除事件。

4.如果发现比自己小的那个节点被删除，则客户端的

​ Watcher会收到相应通知，此时再次判断自己创建的节点

​ 是否是lock子节点中序号最小的，如果是则获取到了锁，

​ 如果不是则重复以上步骤继续获取到比自己小的一个节点

​ 并注册监听。

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13 Zookeeper 分布式锁-模拟12306售票案例

Curator实现分布式锁API

• 在Curator中有五种锁方案：

  • InterProcessSemaphoreMutex：分布式排它锁（非可重入锁）

  • InterProcessMutex：分布式可重入排它锁

  • InterProcessReadWriteLock：分布式读写锁

  • InterProcessMultiLock：将多个锁作为单个实体管理的容器

  • InterProcessSemaphoreV2：共享信号量

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1,创建线程进行加锁设置

public class Ticket12306 implements Runnable{       private int tickets = 10;//数据库的票数    private InterProcessMutex lock ;    @Override    public void run() {           while(true){               //获取锁            try {               lock.acquire(3, TimeUnit.SECONDS);                if(tickets > 0){                       System.out.println(Thread.currentThread()+":"+tickets);                    Thread.sleep(100);                    tickets--;                }            } catch (Exception e) {                   e.printStackTrace();            }finally {                   //释放锁                try {                       lock.release();                } catch (Exception e) {                       e.printStackTrace();                }            }        }    }}

2,创建连接，并且初始化锁

public Ticket12306(){       //重试策略    RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);    //2.第二种方式    //CuratorFrameworkFactory.builder();    CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()        .connectString("192.168.149.135:2181")        .sessionTimeoutMs(60 * 1000)        .connectionTimeoutMs(15 * 1000)        .retryPolicy(retryPolicy)        .build();    //开启连接    client.start();    lock = new InterProcessMutex(client,"/lock");}

3,运行多个线程进行测试

public class LockTest {       public static void main(String[] args) {           Ticket12306 ticket12306 = new Ticket12306();        //创建客户端        Thread t1 = new Thread(ticket12306,"携程");        Thread t2 = new Thread(ticket12306,"飞猪");        t1.start();        t2.start();    }}