zookeeper学习笔记

学习zookeeper，主要需要明白其中原理架构，一些开发框架稍作理解即可，代码还是越敲越熟练，这篇笔记着重介绍一下zookeeper的原理架构，开发框架推荐看一些客户端、服务端的框架，稍作了解即可。
想要简单深入的了解zookeeper，这里推荐去阅读一下paxos小岛 的故事，方便更加直观深入的理解zookeeper。

一、系统架构

1、zookeeper简介

Zookeeper是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop的分布式协调服务
包含一个简单的原语集，分布式应用程序可以基于它实现

2、zookeeper服务架构——模型

3、zookeeper leader选举

1、每个服务器都发送一个报文，表示我是leader。报文当中包括两个字段：
ZXID：64位，前32位保存比较轮次信息；后32为保存消息ID，初始化时都是0，执行写操作时递增1。
MYID：每个server都有一个MYID，不同服务器的MYID不同。
首先比较ZXID，谁大选谁；ZXID一样的时候比较MYID，谁大选谁。
2、必须获取到半数以上的票数才能被选举为leader。如果集群当中的server启动时间不一致时，会影响选举结果。

4、关键性特性

提供集群模式的服务
原子性：准确的反馈成功或失败
一致性：每个server都有统一的数据视图
可用性：节点故障不影响使用
网络分区/脑裂：过半通过
3台机器 挂一台 2>3/2
4台机器 挂2台 2！>4/2
顺序性：队列FIFO
主从模型
一写多读

5、数据模型Znode

znode有两种类型，瞬时的（ephemeral）和持久的（persistent）
znode支持序列SEQUENTIAL：leader
短暂znode的客户端会话结束时，zookeeper会将该短暂znode删除，短暂znode不可以有子节点
持久znode不依赖于客户端会话，只有当客户端明确要删除该持久znode时才会被删除
znode的类型在创建时确定并且之后不能再修改
有序znode节点被分配唯一单调递增的整数。
比如：客户端创建有序znode，路径为/task/task-，则zookeeper为其分配序号1，并追加到znode节点：
/task/task-1。有序znode节点唯一，同时也可根据该序号查看znode创建顺序。
znode有四种形式的目录节点
PERSISTENT
EPHEMERAL
PERSISTENT_SEQUENTIAL
EPHEMERAL_SEQUENTIAL

稍加记忆，有些会在笔试或者面试中被问到

6、事件监听

基于通知（notification）的机制：

客户端向ZooKeeper注册需要接收通知的znode，
通过对znode设置监视点（watch）来接收通知。监视点是一个单次触发的
操作，意即监视点会触发一个通知。
为了接收多个通知，客户端必须在每次通知后设置一个新的监视

7、原子广播

Zookeeper的核心是原子广播，这个机制保证了各个server之间的同步。实现这个机制的协议叫做Zab协议。
Zab协议有两种模式：
恢复模式
广播模式
当服务启动或者在领导者崩溃后
Zab就进入了恢复模式，
当领导者被选举出来，且大多数server的完成了和leader的状态同步以后，恢复模式就结束了。
状态同步保证了leader和server具有相同的系统状态

(1)客户端（client）想follower发送请求，follower会将该请求发送给leader。(2)leader再将这个顺序更新，发送给follower，follower收到请求时，会持久化到硬盘。(3)当follower写到磁盘后，会向leader发送ack，当leader收到半数以上的ack时候，想全部的follower发送commit。(4)当follower收到commit后，就会将磁盘里的东西写进内存数据库，同时每条信息都会有一个递增的id。

8、zookeeper恢复模式

每个消息的id（zxid）是64位，前面32位称为epoch，后面32位称为counter。
（1）发现集群中被commit的proposal的最大的zxid，之后的leader不会commit比这zxid小的proposal，也就是说leader只能commit比这大的proposal。
（2）建立新的epoch，从而保证之前的leader不能再commit新的proposal（每选举出一个新的leader，epoch都会改变，且比之前的大，且保证一个leader的任期内，epoch不会被改变）。
（3）集群中大部分节点都commit过前一个leader commit过的消息，而新的leader是被大部分节点锁支持的（会选举出于前leader保持最为紧密的follower作为leader），所以被之前leader commit过的proposal不会丢失，至少被一个节点所保存。
（4）新的leader会与所有follower通信，从而保证大部分节点都拥有最新的数据。

二、zookeeper安装

1、选取奇数个节点
2、下载zookeeper
3、同步时间ntp
4、解压zookeeper到/opt下
5、配置conf文件
6、创建myid，编写服务器编号，启动
大致创建zookeeper集群的思路就在这里了，具体方法可以参考官网或者大佬的博客

三、zookeeper操作使用

1、节点中保存数据 create /ooxx “hello”
查看数据 get /ooxx
修改数据 set /ooxx
在ooxx下创建自己点 create /ooxx/ox “”
查看目录级别 ls /ooxx
2、临时节点操作
create -e /ooxxe “”
get /ooxxe
该数据可以在其他节点看到吗？可以
如果关掉创建临时节点的客户端，则在另一个session中查看，在超过过期时间之后该临时节点消失。
如果在过期时间内客户端恢复，则临时节点不会消失。

3、API操作