1、使用場景
- 訂單号生成
UUID
時間戳
業務id
- 幂等性
重複請求
2、幾種id生方式
2.1、多線程
- id生成工具類
public class OrderNumGenerator {
/**
* 業務ID
*/
private static int count = 0;
/**
* 生成訂單号
* @return
*/
public String getNumber() {
try {
Thread.sleep(200);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
SimpleDateFormat simpt = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss");
return simpt.format(new Date()) + "-" + ++count;
}
}
- 多線程實作
public class OrderService implements Runnable {
/**
* 生成訂單号
*/
OrderNumGenerator orderNumGenerator = new OrderNumGenerator();
// 重入鎖
private Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
try {
// synchronized (this) {
// getNumber();
// }
lock.getLock();
getNumber();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 釋放鎖資源
lock.unLock();
}
}
public void getNumber() {
String number = orderNumGenerator.getNumber();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",##number:" + number);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("##模拟生成訂單号開始...");
OrderService orderService = new OrderService();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(orderService).start();
}
}
}
- 線程安全問題
Zookeeper——分布式鎖
共享記憶體模型指的就是Java記憶體模型(簡稱JMM)，JMM決定一個線程對共享變量的寫入時,能對另一個線程可見。從抽象的角度來看，JMM定義了線程和主記憶體之間的抽象關系：線程之間的共享變量存儲在主記憶體（main memory）中，每個線程都有一個私有的本地記憶體（local memory），本地記憶體中存儲了該線程以讀/寫共享變量的副本。本地記憶體是JMM的一個抽象概念，并不真實存在。它涵蓋了緩存，寫緩沖區，寄存器以及其他的硬體和編譯器優化。
從上圖來看，線程A與線程B之間如要通信的話，必須要經曆下面2個步驟：
- 首先，線程A把本地記憶體A中更新過的共享變量重新整理到主記憶體中去。
- 然後，線程B到主記憶體中去讀取線程A之前已更新過的共享變量。
如上圖所示，本地記憶體A和B有主記憶體中共享變量x的副本。假設初始時，這三個記憶體中的x值都為0。線程A在執行時，把更新後的x值（假設值為1）臨時存放在自己的本地記憶體A中。當線程A和線程B需要通信時，線程A首先會把自己本地記憶體中修改後的x值重新整理到主記憶體中，此時主記憶體中的x值變為了1。随後，線程B到主記憶體中去讀取線程A更新後的x值，此時線程B的本地記憶體的x值也變為了1。
從整體來看，這兩個步驟實質上是線程A在向線程B發送消息，而且這個通信過程必須要經過主記憶體。JMM通過控制主記憶體與每個線程的本地記憶體之間的互動，來為java程式員提供記憶體可見性保證。
總結：什麼是Java記憶體模型：java記憶體模型簡稱jmm，定義了一個線程對另一個線程可見。共享變量存放在主記憶體中，每個線程都有自己的本地記憶體，當多個線程同時通路一個資料的時候，可能本地記憶體沒有及時重新整理到主記憶體，是以就會發生線程安全問題。
2.2、分布式id生成方式
- redis提前生成id
提前生成id,存放在在redis
多台伺服器從redis擷取id(類似分布式session)
使用分布式鎖
1.使用資料庫實作分布式鎖
缺點:性能差、線程出現異常時，容易出現死鎖
2.使用redis實作分布式鎖
缺點:鎖的失效時間難控制、容易産生死鎖、非阻塞式、不可重入
3.使用zookeeper實作分布式鎖
實作相對簡單、可靠性強、使用臨時節點，失效時間容易控制
2.3、zk實作分布式鎖
- zk應用場景：
分布式協調工具
1、分布式鎖
2、負載均衡
3、命名服務
4、分布式通知與協調watcher:: 事件通知
5、釋出訂閱：基于事件通知
6、叢集環境： 選舉master ，redis 哨兵機制ping
- zk存儲結構（樹狀結構）
4種節點類型
節點名稱不能重複
- zk事件通知
節點發生改變crud
- 分布式鎖實作原理
zk臨時節點+事件通知
1、建立臨時節點path
2、那個建立節點成功那個就能拿到鎖，進而生成id
3、什麼時候釋放鎖，臨時節點斷開時自動清除
3、linux 的zk操作
參考
- 用戶端操作
啟動用戶端：
./zkCli.sh
- 建立節點
Zookeeper——分布式鎖 - 檢視所有節點
- 檢視節點與删除
Zookeeper——分布式鎖 - 修改節點
Zookeeper——分布式鎖
3.1 代碼實作zk操作
public class ZooKeeperSession implements Watcher {
public static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ZooKeeperSession.class);
private CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(1);
private ZooKeeper zooKeeper;
private static class Singleton{
private static ZooKeeperSession instance;
static {
instance = new ZooKeeperSession();
}
public static ZooKeeperSession getInstance(){
return instance;
}
}
public static ZooKeeperSession getInstance(){
return Singleton.getInstance();
}
public ZooKeeperSession() {
try {
this.zooKeeper = new ZooKeeper("192.168.70.11:2181",50000,this);
countDownLatch.await();
logger.info("connection estalished!!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public ZooKeeper getZooKeeper(){ return this.zooKeeper; }
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
if(event.getState()==SyncConnected){
countDownLatch.countDown();
}
}
public void unLock(Long id){
String path ="/lock_"+id;
try {
zooKeeper.delete(path,-1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void tryLock(Long id){
String path ="/lock_"+id;
try {
zooKeeper.create(path,null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL);
} catch (KeeperException e) {
int count=0;
while (true){
try{
Thread.sleep(200);
zooKeeper.create(path,null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL);
}catch (InterruptedException e1) {
count++;
continue;
} catch (KeeperException e1) {
count++;
continue;
}
break;
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.2 實作分布式id生成器
public class IdGenerator implements Runnable{
private int loop;
private Long lockid;
private ZooKeeperSession zs;
private static int count = 0 ;
public IdGenerator(int loop,Long lockid) {
zs = ZooKeeperSession.getInstance();
this.loop = loop;
this.lockid = lockid;
}
@Override
public void run() {
ZooKeeperSession.getInstance().tryLock(lockid);
for(int i=0;i<loop;i++){
System.out.println(System.currentTimeMillis() +":"+ (count++));
}
zs.unLock(lockid);
}
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<100;i++){
new Thread(new IdGenerator(1, 1L)).start();
}
}
}
- 計數器
//計數
public void count(int count){
try {
Stat s = zs.getZooKeeper().exists("/count", false);
if(s==null){
System.out.println("count 不存在");
zs.getZooKeeper().create("/count",String.valueOf(count).getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
}else{
zs.getZooKeeper().setData("/count",String.valueOf(count).getBytes(),-1);
}
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public int getcount(){
try {
Stat s = zs.getZooKeeper().exists("/count", false);
if(s==null){
zs.getZooKeeper().create("/count",String.valueOf(0).getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
return 0;
}else{
byte[] data = zs.getZooKeeper().getData("/count", false, null);
return Integer.valueOf(new String(data));
}
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return -1;
}