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使用ZooKeeper实现Java跨JVM的分布式锁优化思路是什么

发表于：2025-12-01 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2025年12月01日，使用ZooKeeper实现Java跨JVM的分布式锁优化思路是什么，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。问题：我们都知道在单

千家信息网最后更新 2025年12月01日使用ZooKeeper实现Java跨JVM的分布式锁优化思路是什么

使用ZooKeeper实现Java跨JVM的分布式锁优化思路是什么，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

问题：我们都知道在单个JVM内部实现锁的机制很方便，Java也提供了很丰富的API可以实现，例如Synchronized关键字， ReentrantLock等等，但是在集群环境中，都是多个JVM协同工作，当需要一些全局锁时就要用到上面介绍的分布式锁了，但是这种锁的缺点在于每次客户端（这里说的客户端可以理解为不同JVM当中的线程）需要获取锁时都需要与zook服务端交互，创建znode，等待着自己获取锁，这种网络通信无疑会给服务器带来一定的压力，那么我们有没有什么办法来减少这种压力呢？

场景：有一种很常见的场景就是更新缓存，那么我们一般的处理逻辑如下。

1、首选根据key获取资源，如果资源存在，用之。

2、如果不存在，则申请获取锁（使用共享锁)。

3、获取到锁以后，再次判断资源是否存在（防止重复更新），如果存在说明已经有人更新了，方法退出，否则更新缓存。

4、释放锁。

假设现在有10（1-10）个线程同时执行上诉逻辑，如果资源不存在，那么它们全部会执行第（2）步获取锁，在同一时刻，只会有1个线程获取锁，其它9个线程阻塞，等待获取锁。现在我们假设线程1获取到锁，开始执行（3-4）步动作，在第（3步）当中，再次判断资源是否存在，（肯定不存在因为它是第一个进去的），所以它负责加载资源放入缓存，然后释放锁，再说其它线程（2-10）它们依次获取到锁，然后执行（3，4）动作，再次判断资源是否存在（已经存在了，因为1号线程已经放进去了），所以他们直接退出，释放锁。由此可见只有1号线程获取锁是有意义的，但是它们都需要与zook进行网络通讯，因此会给网络带来压力。

如果说我们有A,B 二台服务器进行集群，这10个线程获取锁的请求分别来自这2台服务器，例如（1-5）号线程来自A服务器，（6-10）号线程来自B服务器，那么它们与zk交互了10次，创建10个znode来申请锁，但是如果我们进行一定的优化，它们只要与zk交互2次就够了，我们来把上面的逻辑改造一下。

1、首选根据key获取资源，如果资源存在，用之。

2、如果不存在，则申请获取锁（JVM进程内的锁)。

3、获取到锁(JVM进程内的锁)，再次判断资源是否存在，如果资源存在就退出，没啥好所的。

4、如果资源不存在，则申请获取锁(分布式锁)。

5、获取到锁（分布式锁）再次判断资源是否存在（防止重复更新），如果存在说明已经有人更新了，方法退出，否则更新缓存。

6、释放分布式锁，释放JVM进程内的锁。

代码：我把实现逻辑都放在一起了，方便给大家演示，如果有逻辑错误欢迎大家留言指正。

package com.framework.code.demo.zook;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;import com.framework.code.demo.zook.lock.NoFairLockDriver;public class Main {                //我们用一个static的map模拟一个第三方独立缓存        public static Map redis = new HashMap();        public static final String key = "redisKey";                public static void main(String[] args) throws InterruptedException {                //创建俩个对象分别模拟2个进程                RedisProcess processA = new RedisProcess();                RedisProcess processB = new RedisProcess();                                //每个进程别分用50个线程并发请求                ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);                for (int i = 0; i < 50; i++) {                        service.execute(processA);                        service.execute(processB);                }                                service.shutdown();                service.awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS);        }                public static class RedisProcess implements Runnable {                CuratorFramework client;                //ZK分布式锁                InterProcessMutex distributedLock;                //JVM内部锁                ReentrantLock jvmLock;                                public RedisProcess() {                        client = CuratorFrameworkFactory.newClient("192.168.1.18:2181",                                         new ExponentialBackoffRetry(1000,3));                        client.start();                        distributedLock = new InterProcessMutex(client,"/mylock", new NoFairLockDriver());                        jvmLock = new ReentrantLock();                }                @Override                public void run() {                        //(1)首先判断缓存内资源是否存在                        if(redis.get(key) == null) {                                try {                                                                                //这里延时1000毫秒的目的是防止线程过快的更新资源，那么其它线程在步骤(1)处就返回true了.                                        Thread.sleep(1000);                                                                                //获取JVM锁(同一进程内有效)                                        jvmLock.lock();                                                                                //(2)再次判断资源是否已经存在                                        if(redis.get(key) == null) {                                                System.out.println("线程:" + Thread.currentThread() + "获取到JVM锁，redis.get(key)为空, 准备获取ZK锁");                                                                                                //这里延时500毫秒的目的是防止线程过快更新资源，其它线程在步骤(2)就返回true了。                                                Thread.sleep(500);                                                try {                                                        //获取zk分布式锁                                                        distributedLock.acquire();                                                        System.out.println("线程:" + Thread.currentThread() + "获取到JVM锁，redis.get(key)为空, 获取到了ZK锁");                                                        //再次判断,如果为空这时可以更新资源                                                        if(redis.get(key) == null) {                                                                redis.put(key, Thread.currentThread() + "更新了缓存");                                                                System.out.println("线程:" + Thread.currentThread() + "更新了缓存");                                                        } else {                                                                System.out.println("线程:" + Thread.currentThread() + "当前资源已经存在，不需要更新");                                                        }                                                } catch (Exception e) {                                                        e.printStackTrace();                                                } finally {                                                        //释放ZK锁                                                        try {                                                                distributedLock.release();                                                        } catch (Exception e) {                                                                e.printStackTrace();                                                        }                                                }                                        } else {                                                System.out.println("线程:" + Thread.currentThread() + "获取到JVM锁，redis.get(key)不为空," + redis.get(key));                                        }                                } catch (InterruptedException e) {                                        e.printStackTrace();                                } finally {                                        //释放JVM锁                                        jvmLock.unlock();                                }                        } else {                                System.out.println(redis.get(key));                        }                }        }}

线程:Thread[pool-5-thread-2,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)为空, 准备获取ZK锁
线程:Thread[pool-5-thread-3,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)为空, 准备获取ZK锁
线程:Thread[pool-5-thread-3,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)为空, 获取到了ZK锁
线程:Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
线程:Thread[pool-5-thread-7,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
线程:Thread[pool-5-thread-1,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
线程:Thread[pool-5-thread-5,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
线程:Thread[pool-5-thread-9,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
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线程:Thread[pool-5-thread-11,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
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线程:Thread[pool-5-thread-2,5,main]当前资源已经存在，不需要更新
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线程:Thread[pool-5-thread-75,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
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线程:Thread[pool-5-thread-71,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
线程:Thread[pool-5-thread-77,5,main]获取到JVM锁，redis.get(key)不为空,Thread[pool-5-thread-3,5,main]更新了缓存
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