第二章：了解zookeeper

桃扇骨 2021-12-22 05:55 275阅读 0赞

zookeeper并不直接暴露原语，取而代之它暴露了由一部分调用方法组成的类似文件系统的API。以便允许应用实现自己的原语。

zookeeper操作和维护一个小型的数据节点，这些节点被称为znode，采用类似文件系统的层级树状结构进行管理。

znode节点可能包含数据，也可能不含数据，如果一个znode节点包含任何数据，那么 **数据存储为字节数组（byte array）。字节数组的具体格式特定于每个应用的实现。一般UTF-8或者ASCII编码的字符串已经够用了。**

zookeeper的API暴露了以下方法：

create /path data

创建一个名为/path 的znode节点，并包含了数据data

delete /path

删除/path的znode节点

exist /path

判断是否存在未/path的节点

setData /path data、

设置/path的znode节点数据为data

getData /path

从/path节点获得数据

getChildren /path

从/path节点获得所有的子节点

**重点注意：zookeeper不允许局部写入或者读取znode节点的数据，当设置一个znode节点的数据或者读取时，znode的节点的内容会被整体替换或者全部读取进来。**

zookeeper客户端连接zookeeper服务器时，通过API调用来建立回话session。

当创建znode节点时，还需要指定节点类型，不同的类型决定了znode节点的行为方式。

持久节点：

persistent持久节点，可以通过持久类型的znode节点保存一些数据。即如果znode的节点已经不再属于应用系统了，数据也可以保存下来而不会丢失。

临时节点：

ephemeral临时节点，仅当创建者的回话有效时，这些信息必须有效保存。

可以用于选举主节点，如果一个节点创建成功了一个临时节点，那么这节点就主节点，如果该临时节点消失了，那么就可以重新选举主节点。

**一个临时有两种情况会被删除：**

**当创建该znode的客户端回话因超时或者主动关闭而终止时；**

**当某个客户端（并不一定是创建者）主动删除该临时节点时；**

有序节点：

一个znode节点可以设置为有序节点，每个有序节点都会被赋予一个递增的整数，有序类型的节点可以用于处理锁的处理。

通过以上三个类型的节点，可以组合为四种类型的节点：临时节点、持久节点、临时有序节点、持久有序节点。

zookeeper通过监视和通知方式来获得数据的变化（可以避免轮休zookeeper节点导致的性能问题）。需要注意的是，当使用通知机制时， **由于通知机制时单次触发的操作，所有在客户端接受一个znode变更通知并设置新的监视点时，znode节点有可能已经发生了变化，例如：应用监视了节点A，A数据发生了变化，应用再次设置监视节点A之前，节点A的数据发生了变化，这种情况下就会遗漏节点A的数据变化。**

通知机制的一个重要保障是： 对同一个znode的操作，先向客户端传送的通知，然后再对该节点进行变更。如果客户端对一个znode设置了监视点，而该znode发生功能了两次连续更新，第一更新后，客户端在观察第二次变化前就接收到了通知，然后读取znode中的数据，主要特定在于通知截止组织了客户端所观察的更新顺序。

**每个zookeeper的znode节点都有一个版本号，它随着每次数据变化而自增。两个API可以有序的执行：setData和delete。这两个操作都需要以版本号作为参数，只有当传入的版本号与服务器上的版本号一致时调用才会返回成功。**

zookeeper服务器运行于两种模式下：独立模式和仲裁模式。

独立模式就是只有一个单独的服务器，zookeeper状态无法复制。

在仲裁模式下，具有一组zookeeper服务器，称为zookeeper集合，它们之间可以进行状态复制，并且同时为服务提供客户端的请求。

**在仲裁模式下，zookeeper复制集群中的所有服务器的数据树。**

**zookeeper通过法定人数的方式来设置zookeeper集群中必须有效运行的服务器数量。这个法定人数一般为(N+1)/2 ，其中n为奇数。**

如果法定人数小于集群数量的一般，可能导致脑裂问题发生。

在对zookeeper集合进行任务请求前，一个客户端必须先与服务建立会话。

当一个回话因为某种原因终止时，在这个会话期间创建的临时节点都将消失。

会话提供了顺序保障，这就意味着同一个会话中的请求是FIFO顺序执行，

但是一个客户端打开多个会话的话，FIFO顺序在多个会话之间未必保证顺序。

zookeeper会话的生命周期是指从会话创建到结束的时期，会话状态可以分为：connecting、connected、closed、not\_connected。

**注意：当一个客户端与服务器因超时而断开连接时，客户端仍然保持connecting状态，**

创建一个回话时，需要设置回话超时时间这个重要的参数，这个参数设置了lzookeeper服务运行会话被声明为超时之前存活的时间。例如：如果经过了T时间之后服务接收不到这个会话的任何消息，服务就会声明会话过期，在客户端侧，如果经过三个之一的T时间未收到任何消息，客户端将向服务器发送心跳消息。如果经过了三分之二的T时间后，zookeeper客户端开始寻找其他服务器，而此时它还有三分之一的T时间去寻找。

zookeeper配置信息：

tickTime=2000

initLimit=10

syncLimit=5

dataDir=/.data

clientPort=2181

server.1=127.0.0.1:2222:2223

server.2=127.0.0.1:2223:2224

server.3=127.0.0.1:2224:2225

**每个server.n的编号为n的zookeeper服务器使用的地址和端口**

**后面的第一个端口为仲裁端口**

**后面的第二列端口为群首选举端口**