【C#|.NET】分布式鎖服務(wù)

昵稱10504424 2012-09-11

展開全文

背景

分布式鎖服務(wù)在大家的項目中或許用的不多，因為大家都把排他放在數(shù)據(jù)庫那一層來擋。當(dāng)大量的行鎖、表鎖、事務(wù)充斥著數(shù)據(jù)庫的時候，不如換個角度思考問題。一般web應(yīng)用很多的瓶頸都在數(shù)據(jù)庫上，這里給大家介紹的是減輕數(shù)據(jù)庫鎖負(fù)擔(dān)的一種方案。

簡介

如果我們的需求很簡單，例如對于用戶的賬戶資金，要保證原子性操作。并且不同的客戶端在同一時間內(nèi)只能提交一個對象操作。lock、單例？！在單臺上還可以，但是大型web項目上，負(fù)載均衡是常用的技術(shù)手段手段，同一意義的對象可能存在不同的副本，這時我們又如何保證排他操作。數(shù)據(jù)庫的事務(wù)！除了這個，接下來我們引出本章的主題、分布式鎖服務(wù)。

一個簡單的鎖服務(wù)實現(xiàn)起來并不難，甚至利用memcache很快就能構(gòu)造一套分布式鎖系統(tǒng)。我們只需要在操作對象時寫入kv鍵值對，操作完畢時釋放kv，在讀取對象時判斷kv中是否有數(shù)據(jù)就可以了，我們甚至還可以給它一個默認(rèn)的釋放時間。

這是一種解決方案，但是如果我們的要求更高一點，我們需要權(quán)限認(rèn)證（例如只能來自xxx域名的請求）、需要上下級節(jié)點關(guān)聯(lián)（例如一個用戶的資金賬戶被鎖住，同時鎖住他的購物車、積分等）、需要監(jiān)視器回調(diào)、甚至需要考慮單點故障問題。那么，蟲子在這里推薦另一套方案----zookeeper。

zookeeper

官方文檔：http://zookeeper./doc/r3.3.2/zookeeperOver.html#ch_DesignOverview

下載：http://zookeeper./releases.html

Zookeeper是Hadoop中的一個模塊。是一個分布式的，開源的分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，用它可以來現(xiàn)同步服務(wù)，配置維護。

更多的內(nèi)容大家看文檔吧或者直接網(wǎng)上搜一下，理論性的內(nèi)容寫多了讓人困。我們直接看實踐。

性能篇

服務(wù)器ubuntu （虛擬機一臺）

客戶端window2003

服務(wù)端安裝好java環(huán)境然后跟著官方的介紹部署

啟動zkserver

我們測試下鎖服務(wù)相關(guān)的操作

ps：試下本機的windows2003 因為是本地環(huán)境不于上面做對比僅看看zookeeper本身的數(shù)據(jù)處理效率

功能篇

一張圖就可以介紹完普通功能

再看下watcher

public class MyWatch : IWatcher
    {
        public void Process(WatchedEvent qevent)
        {
            Console.WriteLine("this is MyWatch");
        }
    }
public class MyWatch2 : IWatcher
    {
        public void Process(WatchedEvent qevent)
        {
            Console.WriteLine("this is MyWatch2");
        }
    }

創(chuàng)建連接時 new ZooKeeper("192.168.206.129:2181", new TimeSpan(0, 0, 0, 4000), new MyWatch());

檢查是否存在時zk.Exists(Dir, new MyWatch2());

獲取數(shù)據(jù)時zk.GetData(Dir, new MyWatch2(), stat);

我們再運行一遍之前的demo 去掉delete操作

加上delete操作

淺析

創(chuàng)建連接：

獲取服務(wù)主機列表
設(shè)置超時時間
注冊客戶端事件
以線程安全的方式創(chuàng)建請求連接（啟動客戶端請求隊列，循環(huán)隊列基于socket通信、根據(jù)請求類型執(zhí)行不同的請求動作）

請求流程：

構(gòu)造請求頭、構(gòu)造request,reponse、構(gòu)造響應(yīng)頭、構(gòu)造Packet對象,packet對象準(zhǔn)備好后，把整個對象放入一個outgoingQueue
packet被放入outgoingQueue中，等待SendThread把packet對應(yīng)的內(nèi)容發(fā)送給server。server處理分3步在 doio方法中ReadLength ReadConnectResult ReadResponse，直到ReadResponse方法中確定packet請求結(jié)束。

響應(yīng)流程：

針對心跳的ping請求的resp，針對auth請求的resp，一般接口請求的resp，如果接口請求要求了watcher，當(dāng)watcher關(guān)注的內(nèi)容有變化時的notification

鎖相關(guān)部分API方法：

創(chuàng)建節(jié)點：create

demo：zk.Create(Dir, severname.GetBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.Persistent);

其中CreateMode分為4類Persistent、PersistentSequential、Ephemeral、EphemeralSequential

PERSISTENT 創(chuàng)建持久化節(jié)點，對應(yīng)機器關(guān)閉連接后節(jié)點/數(shù)據(jù)不會消失

PERSISTENT_SEQUENTIAL 如果PATH是以’/’結(jié)尾則以這個PATH作為父節(jié)點，創(chuàng)建一個子節(jié)點，其子節(jié)點名字是一個按先后順序排列的數(shù)值；否則創(chuàng)建一個名字是'/’后面字符加上先后順序排列的數(shù)值字符串的節(jié)點，同樣創(chuàng)建持久節(jié)點

EPHEMERAL 創(chuàng)建瞬時節(jié)點，Zookeeper在感知連接機器宕機后會清除它創(chuàng)建的瞬時節(jié)點

EPHEMERAL_SEQUENTIAL 穿件瞬時順序節(jié)點，和PERSISTENT_SEQUENTIAL一樣，區(qū)別在于它是瞬時的

刪除節(jié)點 delete

demo ：zk.Delete(Dir, -1);

前一個參數(shù)代表節(jié)點名稱（一般用作路徑），后一個是版本號 -1表示全匹配

查看節(jié)點 exists

demo ： zk.Exists(Dir, new MyWatch2());

獲取數(shù)據(jù) getData

demo ：zk.GetData(Dir, new MyWatch2(), stat);

獲取一個節(jié)點的數(shù)據(jù)，可注入watcher

設(shè)置數(shù)據(jù) setData

demo ： zk.SetData(Dir, new byte[1], 1);

獲取下級節(jié)點集合 GetChildren

demo ：zk.GetChildren(Dir, true);

存儲

znodes類似文件和目錄。但它不是一個典型的文件系統(tǒng)，zookeeper數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，這意味著zookeeper可以實現(xiàn)高吞吐量和低延遲。

watcher

Zookeeper有兩種watches，一種是data watches，另一種是child watches。其中，getData()和exists()以及create()等會添加data watches，getChildren()會添加child watches。而delete()涉及到刪除數(shù)據(jù)和子節(jié)點，會同時觸發(fā)data watches和child watches。

詳細可以參考：http://www./2011/09/08/%E6%B5%85%E8%B0%88zookeeper-watch%E4%BA%8B%E4%BB%B6/

算法

Paoxs算法本篇中僅用單臺server做demo 改個時間詳細介紹下Paoxs

本篇先到此希望對大家有幫助

原文鏈接：http://dubing.blog.51cto.com/3911153/791464

【編輯推薦】

C#數(shù)組排序與對象大小比較
把C#.NET程序移植到DB2上的經(jīng)驗淺談
淺談C#閉包的相關(guān)原理
再議C#方法中的反射方式和委托方式
淺析C#運行時相互關(guān)系