各位互联网大厂的开发人员朋友们！在咱们日常开发中，分布式系统越来越常见。当多个服务实例需要共同访问共享资源时，分布式锁就成了保证数据一致性和操作正确性的关键。今天，咱们就来深入聊聊在 Spring Boot3 里，如何巧妙地整合 Zookeeper 来实现分布式锁机制。

背景介绍

在分布式环境下，不同的服务实例可能同时尝试访问或修改同一资源，比如电商系统中多个订单服务实例同时处理库存扣减。这时，如果没有合适的同步机制，就可能出现超卖等数据不一致问题。而分布式锁就是用来解决这类问题的，它确保在同一时刻，只有一个服务实例能够获取到锁并执行关键操作。

Zookeeper 是一个开源的分布式协调服务，它基于树形结构存储数据，通过选举机制保证数据的一致性和高可用性。它提供了丰富的特性，如临时节点、有序节点以及 Watcher 机制，这些特性为实现分布式锁提供了有力支持。Spring Boot3 则是目前非常流行的微服务开发框架，它简化了项目的搭建和配置，让开发者能够更专注于业务逻辑的实现。将两者结合，能为分布式系统提供高效、可靠的分布式锁解决方案。

引入依赖

首先，在 Spring Boot3 项目的 pom.xml 文件中引入必要的依赖。我们需要 Curator 库，它是对 Zookeeper API 的高层封装，极大简化了 Zookeeper 的使用。例如：

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>5.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-framework</artifactId>
    <version>5.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.8.0</version>
</dependency>

配置 Zookeeper 连接

接下来，在 application.properties 文件中配置 Zookeeper 服务器的连接信息，比如：

zookeeper.connectString=127.0.0.1:2181
zookeeper.sessionTimeoutMs=60000
zookeeper.connectionTimeoutMs=15000

然后，创建一个配置类来初始化 Zookeeper 客户端连接。例如：

import org.apache.curator.RetryPolicy;
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;
import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class ZookeeperConfig {

    @Value("${zookeeper.connectString}")
    private String connectString;
    @Value("${zookeeper.sessionTimeoutMs}")
    private int sessionTimeoutMs;
    @Value("${zookeeper.connectionTimeoutMs}")
    private int connectionTimeoutMs;

    @Bean
    public CuratorFramework curatorFramework() {
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        return CuratorFrameworkFactory.builder()
               .connectString(connectString)
               .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs)
               .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs)
               .retryPolicy(retryPolicy)
               .build();
    }
}

实现分布式锁

借助 Curator 的 InterProcessMutex 类来实现分布式可重入排它锁。以下是一个简单的示例：

import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;
import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Service
public class DistributedLockService {

    @Autowired
    private CuratorFramework curatorFramework;

    private static final String LOCK_PATH = "/my_distributed_lock";

    public boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit) throws Exception {
        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(curatorFramework, LOCK_PATH);
        return lock.acquire(timeout, unit);
    }

    public void unlock() throws Exception {
        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(curatorFramework, LOCK_PATH);
        lock.release();
    }
}

在业务代码中，就可以像这样使用分布式锁：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class MyController {

    @Autowired
    private DistributedLockService distributedLockService;

    @GetMapping("/test-lock")
    public String testLock() {
        try {
            if (distributedLockService.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) {
                try {
                    // 这里是获取到锁后执行的业务逻辑
                    return "成功获取锁，执行了业务逻辑";
                } finally {
                    distributedLockService.unlock();
                }
            } else {
                return "获取锁失败";
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return "获取锁时发生异常";
        }
    }
}

总结

通过以上步骤，我们成功地在 Spring Boot3 项目中整合 Zookeeper 实现了分布式锁机制。在实际项目中，分布式锁的正确使用至关重要，它能有效避免数据不一致等问题，提升系统的稳定性和可靠性。

各位开发者朋友们，希望大家在自己的项目中积极尝试这种实现方式。如果你在实践过程中有任何问题、心得或者更好的优化建议，欢迎在评论区留言分享。让我们一起交流进步，打造更优秀的分布式系统！