前言
在分布式系统中，分布式锁是非常重要的一个概念。在多个进程或者节点间对某个共享资源进行操作时，为了保证操作的正确性，常常需要使用分布式锁。在这样的场景下，提供高可用性的 Zookeeper 往往是一个很好的选择。而在现代化的云原生应用中，Kubernetes 是普遍采用的容器编排技术。本文将介绍如何使用 Kubernetes 部署 Zookeeper，同时简述如何使用 Zookeeper 实现分布式锁。
环境准备
在本文中，我们将使用 Kubernetes 来部署 Zookeeper。因此，我们需要先安装 Kubernetes。本文假设你已经拥有一个可用的 Kubernetes 集群。
部署 Zookeeper
创建 Service
首先，我们需要创建一个 Service 来暴露 Zookeeper 集群。我们可以使用下面的 YAML 文件来创建一个基本的 Service：
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----------- ----Service 名称和标签随意设置，这里为了简单起见均设置为 my-zk-1。spec.selector.app 指定了这个 Service 所选中的 Pod 的标签，这里我们使用 app: my-zk-1 来选择这个 Pod。ports 则定义了对外暴露的端口号，这里是 2181 端口。
创建 StatefulSet
接下来，我们需要创建一个 StatefulSet 来管理 Zookeeper 的 Pod。使用下面的 YAML 文件可以创建一个基本的 StatefulSet：
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-------- ----这个 YAML 文件定义了一个名为 my-zk 的 StatefulSet，replicas 值为 3，表示我们要创建 3 个运行 Zookeeper 的 Pod。serviceName 指定了这个 StatefulSet 创建的 Pod 对应的 Service 名称，这里是 my-zk-1。selectors 对应 Service 的 selectors，template 定义了 Pod 的模板，其中的 env.ZOO_SERVERS 定义了每个 Zookeeper 节点的地址，这里使用了 zoo1、zoo2、zoo3 作为节点名称。需要注意的是，ZOO_MY_ID 这个环境变量必须赋予每一个 Pod 独一无二的值，因此我们这里使用的 metadata.uid 字段来实现这一效果。
接下来，我们需要创建 PersistentVolumeClaim。这个 Claim 定义了对于每个 Pod 的一个 PVC（Persistent Volume Claim）的请求。这里，我们使用了一个空的挂载点 /data，因为我们不需要真正的持久化存储来存储数据而已。
测试 Zookeeper 集群
使用下面的命令，我们可以测试我们的 Zookeeper 集群是否正常：
kubectl run -it --rm --image=zookeepertesting/zookeeper-client --restart=Never zk-client -- zkCli.sh -server my-zk-1:2181
然后，你应该看到类似下面的输出结果：
Connecting to my-zk-1:2181 [zk: my-zk-1:2181(CONNECTED) 0]
这代表着我们已经连接上了一个 Zookeeper 的节点，Zookeeper 集群已经正常运行。
用 Zookeeper 实现分布式锁
在 Zookeeper 中，我们通常会使用临时节点实现分布式锁。具体来说，当多个进程需要互斥访问某个共享资源时，它们可以在 Zookeeper 的一个目录下创建一个 EPHEMERAL（临时）节点。此时，只要这个进程没有崩溃退出，这个节点就一直存在。如果一个进程需要访问这个共享资源，它首先在这个目录下创建一个节点（我们称之为“锁节点”），如果这个节点已经被别的进程创建了，那么这个进程就需要等待。一旦它获得了锁节点，它就可以安全的访问这个共享资源，完成操作后再删除它创造的临时节点，同时节点的列表也会发生变化，直到所有持有锁节点的进程都释放了它们的锁节点为止。
如果你想开始使用 Zookeeper 实现分布式锁，可以使用类似如下的 Java 代码：
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-这是一个简单的 Zookeeper 分布式锁实现代码。其中，lock() 方法用来在 Zookeeper 中创建一个临时节点，unlock() 方法用来释放这个节点。在 lock() 方法中，我们首先使用 create() 方法在 Zookeeper 的指定路径上创建一个临时顺序节点。接着，我们获取这个节点的名称，并将锁节点的目录中的所有节点按照名称排序，找到这个节点在排序后的列表中的位置。如有这个节点不是第一个节点，我们就需要创建一个 Watcher，当之前的节点被删除时，Watcher 会唤醒我们，然后我们就可以重新尝试获得锁。
总结
Zookeeper 作为一个高可用性的、分布式的协调者，其价值已经得到了广泛的验证。它在分布式系统开发中，尤其是在实现分布式锁时，是一个非常有用的工具。Kubernetes 的出现，为我们管理 Zookeeper 集群带来了便利。希望这篇文章能够帮助你更好的理解和使用 Zookeeper 和 Kubernetes。
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