Zookeeper核心概念和使用场景

最新推荐文章于 2023-03-11 15:31:02 发布

又菜又爱玩٩( ö̆ ) و

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分类专栏：分布式编程

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Zookeeper是一个分布式协调服务，用于解决命名服务、状态同步和集群管理等问题。其核心概念包括持久化和临时节点、监听通知机制。安装步骤包括下载、解压、配置和启动。分布式锁通过临时节点实现，分为非公平锁和公平锁，支持读写操作的并发控制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、简介

分布式系统的本质是分布在不同网络或计算机上的程序组件，彼此通过信息传递来协同工作的系统，而Zookeeper是一个分布式应用协调框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。

二、核心概念

1.文件系统数据结构

每个子目录项都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统类似。有以下几种节点：

1、PERSISTENT-持久化目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在

2、 PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号目录节点：同1，另Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

3、EPHEMERAL-临时目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除

zookeeper是C/S架构，客户端每一次操作/请求都与sessionid关联。临时节点会与sessionid绑定，包括生命周期。建立连接时客户端还会携带session的超时时间，服务端会对其进行维护。客户端任意一次命令（ping命令或其他命令），只要sessionid没有超时，服务端会对其进行保活机制，延长过期时间。一旦客户端断开连接，无法发送请求，服务端通过心跳检测发现该session在超时时间内没有发送请求，会删除sessionid对应的临时节点。

4、EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点：同3，另Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

3.5.X 版本新增

5、Container -容器节点：容器节点主要用来容纳字节点，如果没有给其创建子节点，容器节点表现和持久化节点一样，如果给容器节点创建了子节点，后续又把子节点清空，容器节点也会被zookeeper删除

6、TTL 节点：给节点设置过期时间。默认禁用，只能通过系统配置 zookeeper.extendedTypesEnabled=true 开启，不稳定

2.监听通知机制

如果注册的是对某个节点的监听，则当这个节点被删除，或者被修改时，对应的客户端将被通知
如果注册的是对某个目录的监听，则当这个目录有子节点被创建，或者有子节点被删除，对应的客户端将被通知
如果注册的是对某个目录的递归子节点进行监听，则当这个目录下面的任意子节点有目录结构的变化（有子节点被创建，或被删除）或者根节点有数据变化时，对应的客户端将被通知。

注意：所有的通知都是一次性的，及无论是对节点还是对目录进行的监听，一旦触发，对应的监听即被移除。递归子节点，监听是对所有子节点的，所以，每个子节点下面的事件同样只会被触发一次。

三、安装使用

1.安装

安装jdk，配置java环境

下载解压 zookeeper

wget https://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.5.8/apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
cd  apache-zookeeper-3.5.8-bin

重命名配置文件 zoo_sample.cfg 为zoo.cfg(非必须)

cp zoo_sample.cfg  zoo.cfg

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/tmp/zookeeper
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

启动zookeeper，指定配置文件
```
bin/zkServer.sh start conf/zoo.cfg
```
客户端连接
```
 bin/zkCli.sh ‐server ip:port
```

2.使用

创建zookeeper节点

默认就是创建持久化节点，不需要参数

create /persistent data

#其他命令
get /persistent #查看节点
set /persistent data-changed #修改节点数据
stat /persistent #查看节点状态信息
get -s /persistent #查看节点状态信息同时查看数据
create /persistent/persistent-sub #创建子节点，zookeeper是以节点组织数据的，没有相对路径这么一说，所有的节点一定是以 / 开头。
ls -R / #查看子节点信息，-R可以查看递归子节点列表
delete /persistent #删除节点

创建临时节点，临时节点不能创建子节点
```
 create ‐e /ephemeral data
```
创建顺序节点，前缀可加可不加
```
create -s /前缀-
```
创建临时顺序节点
```
create -s -e  /前缀-
```
创建容器节点
```
create -c /container
```
创建TTL节点
```
create -t /ttl
```

事件监听机制

在get、stat、ls命令中加-w，可以对节点、目录等添加事件监听。事件监听是一次性的，一旦事件触发，对应的注册立刻被移除。
```
get -w /path   #注册监听的同时获取数据
stat -w /path   #对节点进行监听，且获取元数据信息
ls -w /path  #针对目录的监听
ls -R -w /path  #针对递归子目录的监听
```
Zookeeper事件类型：

None: 连接建立事件

NodeCreated：节点创建

NodeDeleted：节点删除

NodeDataChanged：节点数据变化

NodeChildrenChanged：子节点列表变化

DataWatchRemoved：节点监听被移除

ChildWatchRemoved：子节点监听被移除