ETCD分布式锁实现选主机制(Golang实现)

释放双眼,带上耳机,听听看~!

ETCD分布式锁实现选主机制(Golang)

为什么要写这篇文章

做架构的时候,涉及到系统的一个功能,有一个服务必须在指定的节点执行,并且需要有个节点来做任务分发,想了半天,那就搞个主节点做这事呗,所以就有了这篇文章的诞生,我把踩的坑和收获记录下来,方便未来查看和各位兄弟们参考。

选主机制是什么

举个例子,分布式系统内,好几台机器,总得分个三六九等,发号施令的时候总得有个带头大哥站出来,告诉其他小弟我们今天要干嘛干嘛之类的,这个大哥就是master节点,master节点一般都是做信息处理分发,或者重要服务运行之类的。所以,选主机制就是,选一个master出来,这个master可用,并且可以顺利发消息给其他小弟,其他小弟也认为你是master,就可以了。

ETCD的分布式锁是什么

首先认为一点,它是唯一的全局的,一个key值
为什么一定要强调这个唯一和全局呢,因为分布式锁就是指定只能让一个客户端访问这个key值,其他的没法访问,这样才能保证它的唯一性。
再一个,认为分布式锁是一个限时的会过期的的key值
你创建了一个key,要保证访问它的客户端时刻online,类似一个“心跳”的机制,如果持有锁的客户端崩溃了,那么key值在过期后会被删除,其他的客户端也可以继续抢key,继续接力,实现高可用。

选主机制怎么设计

其实主要的逻辑前面都说清楚了,我在这里叙述下我该怎么做。
我们假设有三个节点,node1,node2,node3

  1. 三个节点都去创建一个全局的唯一key /dev/lock

  2. 谁先创建成功谁就是master主节点

  3. 其他节点持续待命继续获取,主节点继续续租key值(key值会过期)

持有key的节点down机,key值过期被删,其他节点创key成功,继续接力。

ETCD分布式锁简单实现

看一下ETCD的golang代码,还是给出了如何去实现一个分布式锁,这个比较简单,我先写一个简单的Demo说下几个接口的功能

  1. 创建锁


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1kv = clientv3.NewKV(client)
2txn = kv.Txn(context.TODO())
3txn.If(clientv3.Compare(clientv3.CreateRevision("/dev/lock"),"=",0)).Then(
4clientv3.OpPut("/dev/lock","占用",clientv3.WithLease(leaseId))).Else(clientv3.OpGet("/dev/lock"))
5txnResponse,err = txn.Commit()
6if err !=nil{
7    fmt.Println(err)
8    return
9    }
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  1. 判断是否抢到锁


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1if txnResponse.Succeeded {
2    fmt.Println("抢到锁了")
3    } else {
4        fmt.Println("没抢到锁",txnResponse.Responses[0].GetResponseRange().Kvs[0].Value)
5        }
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  1. 续租逻辑


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1for {
2    select {
3        case leaseKeepAliveResponse = <-leaseKeepAliveChan:
4        if leaseKeepAliveResponse != nil{
5            fmt.Println("续租成功,leaseID :",leaseKeepAliveResponse.ID)
6            }else {
7                fmt.Println("续租失败")
8                }
9            }
10            time.Sleep(time.Second*1)
11        }
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我的实现逻辑

首先我的逻辑就是,大家一起抢,谁抢到谁就一直续,要是不续了就另外的老哥上,能者居之嘛!我上一下我的实现代码


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1package main
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3import (
4    "fmt"
5    "context"
6    "time"
7    //"reflect"
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9    "go.etcd.io/etcd/clientv3"
10)
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12var (
13    lease                  clientv3.Lease
14    ctx                    context.Context
15    cancelFunc             context.CancelFunc
16    leaseId                clientv3.LeaseID
17    leaseGrantResponse     *clientv3.LeaseGrantResponse
18    leaseKeepAliveChan     <-chan *clientv3.LeaseKeepAliveResponse
19    leaseKeepAliveResponse *clientv3.LeaseKeepAliveResponse
20    txn                    clientv3.Txn
21    txnResponse            *clientv3.TxnResponse
22    kv                     clientv3.KV
23)
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25type ETCD struct {
26    client                 *clientv3.Client
27    cfg                    clientv3.Config
28    err                    error
29}
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31// 创建ETCD连接服务
32func New(endpoints ...string) (*ETCD, error) {
33    cfg := clientv3.Config{
34        Endpoints: endpoints,
35        DialTimeout: time.Second * 5,
36    }
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38    client, err := clientv3.New(cfg)
39    if err != nil {
40        fmt.Println("连接ETCD失败")
41        return nil, err
42    }
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44    etcd := &ETCD{
45        cfg: cfg,
46        client: client,
47    }
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49    fmt.Println("连接ETCD成功")
50    return etcd, nil
51}
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53// 抢锁逻辑
54func (etcd *ETCD) Newleases_lock(ip string) (error) {
55    lease := clientv3.NewLease(etcd.client)
56    leaseGrantResponse, err := lease.Grant(context.TODO(), 5)
57    if err != nil {
58        fmt.Println(err)
59        return err
60    }
61    leaseId := leaseGrantResponse.ID
62    ctx, cancelFunc := context.WithCancel(context.TODO())
63    defer cancelFunc()
64    defer lease.Revoke(context.TODO(), leaseId)
65    leaseKeepAliveChan, err := lease.KeepAlive(ctx, leaseId)
66    if err != nil {
67        fmt.Println(err)
68        return err
69    }
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71    // 初始化锁
72    kv := clientv3.NewKV(etcd.client)
73    txn := kv.Txn(context.TODO())
74    txn.If(clientv3.Compare(clientv3.CreateRevision("/dev/lock"), "=", 0)).Then(
75        clientv3.OpPut("/dev/lock", ip, clientv3.WithLease(leaseId))).Else(
76        clientv3.OpGet("/dev/lock"))
77    txnResponse, err := txn.Commit()
78    if err != nil {
79        fmt.Println(err)
80        return err
81    }
82    // 判断是否抢锁成功
83    if txnResponse.Succeeded {
84        fmt.Println("抢到锁了")
85        fmt.Println("选定主节点", ip)
86            // 续租节点
87            for {
88                select {
89                case leaseKeepAliveResponse = <-leaseKeepAliveChan:
90                    if leaseKeepAliveResponse != nil {
91                        fmt.Println("续租成功,leaseID :", leaseKeepAliveResponse.ID)
92                    } else {
93                        fmt.Println("续租失败")
94                    }
95    
96                }
97            }
98    } else {
99        // 继续回头去抢,不停请求
100        fmt.Println("没抢到锁", txnResponse.Responses[0].GetResponseRange().Kvs[0].Value)
101        fmt.Println("继续抢")
102        time.Sleep(time.Second * 1)
103    }
104    return nil
105}
106
107func main(){
108    // 连接ETCD
109    etcd, err := New("xxxxxxxx:2379")
110    if err != nil {
111        fmt.Println(err)
112    }
113    // 设定无限循环
114    for {
115        etcd.Newleases_lock("node1")
116    }
117}
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总结

相关代码写入到github当中,其中的地址是
https://github.com/Alexanderklau/Go_poject/tree/master/Go-Etcd/lock_work
实现这个功能废了不少功夫,好久没写go了,自己太菜了,如果有老哥发现问题请联系我,好改正。

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