什么是Zookeeper

官方定義：

zookeeper是一個分布式服務(wù)框架，是Apache Hadoop 的一個子項目，它主要是用來解決分布式應(yīng)用中經(jīng)常遇到的一些數(shù)據(jù)管理問題，如：統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理、分布式應(yīng)用配置項的管理等。

可以簡單理解為 Zookeeper = 文件系統(tǒng) + 監(jiān)聽通知機制

Zookeeper的特性

注：以下server指Zookeeper的單個服務(wù)節(jié)點，client指Zookeeper的客戶端

全局數(shù)據(jù)的一致：每個 server 保存一份相同的數(shù)據(jù)副本，client 無論鏈接到哪個 server，展示的數(shù)據(jù)都是一致的

可靠性：如果消息被其中一臺服務(wù)器接受，那么將被所有的服務(wù)器接受

順序性：包括全局有序和偏序兩種：全局有序是指如果在一臺服務(wù)器上消息 a 在消息 b 前發(fā)布，則在所有 server 上消息 a 在消息 b 前被發(fā)布，偏序是指如果一個消息 b 在消息 a 后被同一個發(fā)送者發(fā)布，a 必須將排在 b 前面

數(shù)據(jù)更新原子性：一次數(shù)據(jù)更新要么成功，要么失敗，不存在中間狀態(tài)

實時性：ZooKeeper 保證客戶端將在一個時間間隔范圍內(nèi)獲得服務(wù)器的更新信息，或者服務(wù)器失效的信息

ZooKeeper的特性和功能是實現(xiàn)諸如：統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理、分布式應(yīng)用配置項的管理等服務(wù)的基礎(chǔ)

文件系統(tǒng)

Zookeeper維護一個類似文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

ZooKeeper節(jié)點（如上圖中/NameServer）稱為 znode 。每個znode由一個名稱標識，并用路徑(/)序列分隔
znode由三部分組成：

• stat：此為狀態(tài)信息，描述該Znode版本、權(quán)限等信息。
• data：與該Znode關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)
• children：該Znode下的節(jié)點

我們能夠自由地增加、刪除znode，在一個znode下增加、刪除子znode，并且可以在znode中存儲數(shù)據(jù)

Zone節(jié)點的類型

• 持久節(jié)點：即使在創(chuàng)建該特定znode的客戶端斷開連接后，持久節(jié)點仍然存在。默認情況下，除非另有說明，否則所有znode都是持久的。
• 臨時節(jié)點 - 客戶端活躍時，臨時節(jié)點就是有效的。當客戶端與ZooKeeper集合斷開連接時，臨時節(jié)點會自動刪除。因此，只有臨時節(jié)點不允許有子節(jié)點。如果臨時節(jié)點被刪除，則下一個合適的節(jié)點將填充其位置。臨時節(jié)點在leader選舉中起著重要作用。
• 順序節(jié)點 - 順序節(jié)點可以是持久的或臨時的。當一個新的znode被創(chuàng)建為一個順序節(jié)點時，ZooKeeper通過將10位的序列號附加到原始名稱來設(shè)置znode的路徑。例如，如果將具有路徑 /myapp 的znode創(chuàng)建為順序節(jié)點，則ZooKeeper會將路徑更改為 /myapp0000000001 ，并將下一個序列號設(shè)置為0000000002。如果兩個順序節(jié)點是同時創(chuàng)建的，那么ZooKeeper不會對每個znode使用相同的數(shù)字。順序節(jié)點在鎖定和同步中起重要作用。

監(jiān)聽機制

客戶端通過Zookeeper提供的API注冊監(jiān)聽它關(guān)心的目錄節(jié)點，當目錄節(jié)點發(fā)生變化（數(shù)據(jù)改變、被刪除、子目錄節(jié)點增加刪除）時，zookeeper會通知客戶端。

ZooKeeper應(yīng)用場景

依據(jù)ZooKeeper全局數(shù)據(jù)一致、數(shù)據(jù)更新原子性、實時性等特性及其監(jiān)聽機制，可以用于實現(xiàn)分布式鎖、統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理、分布式應(yīng)用配置項的管理等。

分布式應(yīng)用配置管理

假設(shè)我們的程序是分布式部署在多臺機器上，如果我們要改變程序的配置文件，需要逐臺機器去修改，非常麻煩，現(xiàn)在把這些配置全部放到zookeeper上去，保存在 zookeeper 的某個目錄節(jié)點中，然后所有相關(guān)應(yīng)用程序?qū)@個目錄節(jié)點進行監(jiān)聽，一旦配置信息發(fā)生變化，每個應(yīng)用程序就會收到 zookeeper 的通知，然后從 zookeeper 獲取新的配置信息應(yīng)用到系統(tǒng)中。

分布式鎖

• 在 ZooKeeper 指定節(jié)點（locker）下創(chuàng)建臨時順序節(jié)點 node_n
• 獲取 locker 下所有子節(jié)點 children
• 對子節(jié)點按節(jié)點自增序號從小到大排序
• 判斷本節(jié)點是不是第一個子節(jié)點，若是，則獲取鎖；若不是，則等待
• 使用 ZooKeeper 感知節(jié)點的功能，對本節(jié)點的上一個節(jié)點進行感知
• 當上一個節(jié)點被刪除了，ZooKeeper 會通知該線程，該線程就結(jié)束等待，并獲取鎖
• 釋放鎖，并刪除該臨時節(jié)點

詳細分布式鎖實現(xiàn)可以參考菜鳥教程：Zookeeper 分布式鎖實現(xiàn)原理

Zookeeper安裝

參考：W3Cschool：Zookeeper安裝步驟

參考

• Zookeeper入門看這篇就夠了
• Zookeeper 概述

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Zookeeper入门总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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