分布式锁的基本概念

锁：为了实现“同一时间，只能有一个实例对共享资源进行访问”

分布式锁：当多个分布在不同的机器上的进程竞争共享资源时，就无法使用单机锁实现同步。此时就需要使用分布式锁，而分布式锁通常需要保存（或者说依赖于）第三方，常使用的第三方有 mysql，redis 和 zookeeper。

这里重点整理基于 zookeeper 的分布式锁。基于 zookeeper 的实现也有两种形式
1）临时节点
● 获取锁：多个实例去竞争创建同一个临时节点，因为同一个临时节点只可能存在一个，因此只会有一个实例创建成功，而创建成功的实例视为获取锁成功；其他的实例则监听该节点的变化
● 释放锁：利用临时节点「会话中断，节点删除」的特点，实现锁的释放。

2）临时顺序节点
● 获取锁：让多个实例各自创建一个临时顺序节点，每次让顺序号最小的节点的实例持有分布式锁。让其他实例监听最后一个序号比它小的节点。
● 释放锁：同样，利用临时节点「会话中断，节点删除」的特点，实现锁的释放。

其中，基于 zookeeper 实现的分布式锁有如下特点：

zk本身是强一致性，非常试合作为分布式锁
实现简单，且有现成的监听通知机制，就避免不断轮询锁的状态
临时节点的特性「会话中断，节点删除」，使得锁的释放更简单
第一种实现方法存在一个问题「惊群」，即由于大量实例监听一个节点，当该节点删除时，所有实例都会得到响应，这种现状非常不好。因此存在大量实例竞争锁时，应该采用第二种方案更好 [1]

实现Demo

实现依赖的开源包：

demo 功能描述：
● 启动三个实例竞争分布式锁，
● 当获得锁的实例会访问共享资源，访问完后会释放锁，并重新参与竞争

demo 实现代码如下：

参考https://github.com/docker/leadership

package main

import (
    "fmt"
    "time"
    "github.com/docker/libkv"
    "github.com/docker/leadership"
    "github.com/docker/libkv/store"
    "github.com/docker/libkv/store/zookeeper"
    )

func init() {
    // step1:对使用的接口进行注册，相当于注册驱动
    // 如果不注册一下，步骤3会失败
    zookeeper.Register()
}

func main(){
    // step2:zookeeper相关信息配置
    // zookeeper的ip:port
    zkHost := []string {"127.0.0.1:2181"}
    // 每个实例将会在这个路径下创建临时顺序节点
    path := "qconf/backup/zk_local"
    
    // step3：Create a store using pkg/store.
    client, err := libkv.NewStore("zk", zkHost, &store.Config{})
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // step4：创建一个竞争分布式锁的候选者
    // 参数一：之前创建的storeClient
    // 参数二：竞争分布式锁的路径
    // 参数三：自我标识
    // 参数四：超时时间
    candidate := leadership.NewCandidate(client, path, "underwood", 15*time.Second)
    
    // step5：执行竞争分布式锁
    // 返回的第一个通道：竞争结果
    // 返回的第二个通道：竞争时产生的错误
    electedCh, errCh := candidate.RunForElection()

    for{
        // step6：阻塞等待结果
        var err error
        select{
        case err = <-errCh: // 竞争过程出现出错
            fmt.Printf("err=%v\n", err)
            break
        case isElected := <- electedCh: // 竞争结果出来了
            if isElected{ // 竞争成功，即获得锁。
                fmt.Println("i am the leader")
                time.Sleep(20*time.Second) // 模拟访问共享数据
                fmt.Println("i give up leadership")
                candidate.Resign() // 释放锁，然后重新参加竞争
            }else{ // 竞争失败，即未获得锁。有一种特殊情况，任何实例竞争前都会将自己声明为follower
                fmt.Println("i am the follower")
            }
        }

        if err != nil{
            break
        }
    }
}