好程序員Java教程分享Zookeeper基本原理與運(yùn)用場(chǎng)景-創(chuàng)新互聯(lián)

好程序員Java教程分享Zookeeper基本原理與運(yùn)用場(chǎng)景一、什么是Zookeeper？

十多年的興文網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)設(shè)計(jì)、前端、開發(fā)、售后、文案、推廣等六對(duì)一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時(shí)及時(shí)工作處理。全網(wǎng)營(yíng)銷推廣的優(yōu)勢(shì)是能夠根據(jù)用戶設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動(dòng)調(diào)整興文建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計(jì)，從而大程度地提升瀏覽體驗(yàn)。創(chuàng)新互聯(lián)公司從事“興文網(wǎng)站設(shè)計(jì)”,“興文網(wǎng)站推廣”以來，每個(gè)客戶項(xiàng)目都認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。

zookeeper是一個(gè)分布式的一致性協(xié)調(diào)服務(wù)。

?換句話說，也可以把zookeeper看成一個(gè)小型的分布式文件系統(tǒng)。但是和FastDFS不同，zookeeper只適合用來存儲(chǔ)一些小型的數(shù)據(jù)或者配置信息。

二、Zookeeper的文件系統(tǒng)

zookeeper底層是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

和Linux、Window等系統(tǒng)不同：

Linux和Window中有文件和文件夾的概念。文件夾下面只能有文件，文件下面不能再有數(shù)據(jù)。文件夾本身不存放數(shù)據(jù)，文件本身用來進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

Zookeeper中的節(jié)點(diǎn)，沒有文件夾和文件之分，所有節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)也可以擁有子節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)稱之為znode

znode的分類：

1）臨時(shí)節(jié)點(diǎn)-ephemeral：臨時(shí)節(jié)點(diǎn)由某個(gè)客戶端創(chuàng)建，如果該客戶端斷開了和zookeeper服務(wù)器的鏈接，則該臨時(shí)節(jié)點(diǎn)就會(huì)被自動(dòng)刪除。注意：臨時(shí)節(jié)點(diǎn)不能有子節(jié)點(diǎn)。

2）持久性節(jié)點(diǎn)-persistent：持久化的節(jié)點(diǎn)會(huì)永久存在于文件系統(tǒng)中，除非客戶端顯示的刪除該節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)是最常見的節(jié)點(diǎn)。

3）臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)-ephemeral_sequential：和臨時(shí)節(jié)點(diǎn)擁有相同的特點(diǎn)，唯一的卻別在于該節(jié)點(diǎn)名稱會(huì)自動(dòng)維護(hù)一個(gè)編號(hào)。

4）持久性順序節(jié)點(diǎn)-persistent_sequential：和持久性節(jié)點(diǎn)擁有相同的特點(diǎn)，唯一的卻別在于該節(jié)點(diǎn)名稱會(huì)自動(dòng)維護(hù)一個(gè)編號(hào)。

?文件系統(tǒng)的操作命令：

?ls?路徑：查看某個(gè)路徑下的子節(jié)點(diǎn)情況，zk中只能寫絕對(duì)路徑（所有的路徑都必須從/出發(fā)）

?create [-s] [-e] path data?:?創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在path路徑的位置。數(shù)據(jù)為data（數(shù)據(jù)不能為空，至少要為''）。-s表示順序節(jié)點(diǎn) -e臨時(shí)節(jié)點(diǎn)

?get?路徑：查看指定路徑對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都分為：數(shù)據(jù)部分、描述信息

?set?path?data：修改指定節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)

?delete path：刪除指定節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如果下面的有子節(jié)點(diǎn)需要先刪除子節(jié)點(diǎn)

三、Zookeeper的通知機(jī)制（watch）

?什么是通知機(jī)制？

? ? 客戶端可以選擇對(duì)某個(gè)znode進(jìn)行監(jiān)聽。當(dāng)這個(gè)znode發(fā)生變化時(shí)（本身的添加、刪除、修改以及子節(jié)點(diǎn)的變化），會(huì)主動(dòng)通知監(jiān)聽了這個(gè)znode的客戶端。zookeeper的通知機(jī)制有一次性觸發(fā)原則，znode發(fā)生變化后，一旦通知了客戶端，則斷開客戶端的監(jiān)聽，如果需要繼續(xù)監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)的變化，則必須重新發(fā)起監(jiān)聽。

exists - 可以監(jiān)聽到節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建、節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容修改、節(jié)點(diǎn)的刪除

getData - 可以監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)內(nèi)容修改，節(jié)點(diǎn)的刪除

getChildren - 可以監(jiān)聽子節(jié)點(diǎn)的添加、刪除（子節(jié)點(diǎn)內(nèi)容變化和子節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)的變化不能監(jiān)聽）

四、Zookeeper的運(yùn)用場(chǎng)景

?1）配置文件統(tǒng)一管理

? ? 在分布式集群的工程中，通常由很多服務(wù)部署在不同的服務(wù)上，每個(gè)服務(wù)都有自己的配置信息，如果需要修改某個(gè)配置，則可能需要對(duì)多態(tài)服務(wù)器進(jìn)行配置的修改，是非常不方便的。那么就可以使用zookeeper幫助我們進(jìn)行統(tǒng)一的配置文件管理。

? ? 在zookeeper上創(chuàng)建一個(gè)持久化節(jié)點(diǎn)，將所有的配置信息放入到這個(gè)節(jié)點(diǎn)中，然后每臺(tái)服務(wù)器都去監(jiān)聽這個(gè)節(jié)點(diǎn)的變化（Watch機(jī)制）。如果有新的配置信息，開發(fā)者只需要上傳到zookeeper的這個(gè)節(jié)點(diǎn)上（更新節(jié)點(diǎn)的配置數(shù)據(jù)）。每個(gè)服務(wù)就能收到zookeeper節(jié)點(diǎn)的更新通知，然后從節(jié)點(diǎn)中讀取新的配置，應(yīng)用到系統(tǒng)中，完成配置的更新。

2）集群管理

? ? 在某些集群中，可能需要知道其他集群服務(wù)器的狀態(tài)，比如有新的機(jī)器加入集群，或者有老的機(jī)器退出集群等。這個(gè)時(shí)候就可以通過zookeeper進(jìn)行集群的統(tǒng)一管理。

3）分布式鎖

? ??·?保持獨(dú)占

?? ??? ??? ?

? ??·?控制順序

?? ??? ?? 所有客戶端同時(shí)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)的下面創(chuàng)建臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)。然后只需要讓編號(hào)最小的節(jié)點(diǎn)的機(jī)器獲得鎖就可以了。

? ??

五、Zookeeper的集群

? ??集群的工作原理：

? ? zookeeper集群可能有N臺(tái)機(jī)器，這些機(jī)器中一定會(huì)存在一個(gè)leader，其他的機(jī)器就是follower。對(duì)于客戶端來說，可以隨意連接任何一個(gè)集群中服務(wù)器。如果某個(gè)客戶端需要對(duì)zk進(jìn)行更改的操作，這些操作命令最終需要提交給leader。leader將命令分發(fā)給所有的集群服務(wù)器。當(dāng)一半以上的集群服務(wù)器執(zhí)行該命令成功，則leader就會(huì)通知所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行事務(wù)提交，達(dá)到數(shù)據(jù)同步更新的目的。

????zookeeper集群的“過半數(shù)存活原則”：

? ? 在zookeeper集群中，當(dāng)存活的機(jī)器數(shù)量超過總集群一半的時(shí)候，整個(gè)集群才能正常工作。

? ??基于過半數(shù)存活原則，zookeeper的集群數(shù)量一定是奇數(shù)臺(tái)。

? ?為什么zookeeper需要設(shè)計(jì)一個(gè)過半數(shù)存活機(jī)制？

? ? 因?yàn)檎麄€(gè)集群中，有可能因?yàn)椤澳X裂“，導(dǎo)致整個(gè)集群分為2個(gè)甚至多個(gè)集群，如果沒有“過半數(shù)存活的機(jī)制“，那么整個(gè)zookeeper集群提供的數(shù)據(jù)將無法再保證數(shù)據(jù)一致性。所以為了保證整體數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性，zookeeper規(guī)定了過半數(shù)存活這個(gè)原則。

?? ?

? ??zookeeper集群的角色：

? ? leader：領(lǐng)導(dǎo)者

? ? follower：追隨者

? ? observer：觀察者，觀察者和追隨者功能一樣，但是區(qū)別在于觀察者不會(huì)參與投票環(huán)節(jié)。

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