分布式基础概念巩固（脚踏实地，紧跟大佬的步伐）-优快云博客

本文介绍了分布式和集群的区别，重点阐述了ZooKeeper和Dubbo。ZooKeeper是分布式应用程序协调服务，具有高可用等特点，可用于统一命名等场景，还介绍了其选举机制等内部原理。Dubbo是高性能RPC分布式服务框架，说明了使用原因、核心组件、安全机制及服务降级方式。

一.分布式和集群的区别?

相同点: 无论分布式和集群，都是服务器在做事情。

异同点:

例如:

分布式: 三个服务器负责的工作不一样。

集群: 三个服务器的工作一样。

二.ZooKeeper是什么？

ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，在Dubbo架构充当服务注册和发现的角色。

ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务,将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。

ZooKeeper 为我们提供了高可用、高性能、稳定的分布式数据一致性解决方案，通常被用于实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、分布式锁和分布式队列等功能。

ZooKeeper 将数据保存在内存中，性能是非常棒的。在“读”多于“写”的应用程序中尤其地高性能，因为“写”会导致所有的服务器间同步状态。（“读”多于“写”是协调服务的典型场景）。

三.ZooKeeper的特点?

1. 是一个leader和多个follower来组成的集群（狮群中，一头雄狮，N头母狮）。

2. 集群中只要有半数以上的节点存活，Zookeeper就能正常工作（5台服务器挂2台，没问题；4台服务器挂2台，就停止）。

3. 单一系统映像:全局数据一致性，每台服务器都保存一份相同的数据副本，无论client连接哪台server，数据都是一致的。

4. 原子性:更新原子性，一次数据要么成功，要么失败（不成功便成仁）。

5. 实时性，在一定时间范围内，client能读取到最新数据。

6. 顺序一致性:新的请求按照顺序执行，会按照发送过来的顺序，逐一执行（发来123，执行123，而不是321或者别的）。

四.ZooKeeper的应用场景?

用于实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、分布式锁和分布式队列等功能。

提供的服务包括：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等。

1.统一命名服务

在分布式环境下，通常需要对应用或服务进行统一的命名，便于识别。例如：服务器的IP地址不容易记，但域名相比之下却是很容易记住，把不同的ip映射成统一的域名

2.统一配置管理

分布式环境下，配置文件做同步是必经之路。

1000台服务器，如果配置文件作出修改，那一台一台的修改，运维人员肯定会疯，如何做到修改一处就快速同步到每台服务器？

答: 将配置管理交给Zookeeper

1、将配置信息写入到Zookeeper的某个节点上。

2、每个客户端都监听这个节点。

3、一旦节点中的数据文件被修改，Zookeeper这个话匣子就会通知每台客户端服务器。

3.服务器节点动态上下线

客户端能实时获取服务器上下线的变化（例如: 在美团APP上实时可以看到商家是否正在营业或打样）。

4.软负载均衡

Zookeeper会记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户请求。

5.分布式锁

通过创建唯一节点获得分布式锁，当获得锁的一方执行完相关代码或者是挂掉之后就释放锁。

五.ZooKeeper内部原理

1.选举机制

(注意:半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。)

虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是，Zookeeper工作时，是有一个节点为Leader，其他则为Follower，Leader是通过内部的选举机制临时产生的。

1.1. Server1先投票，投给自己，自己为1票，没有超过半数，根本无法成为leader，顺水推舟将票数投给了id比自己大的Server2。

1.2. Server2也把自己的票数投给了自己，再加上Server1给的票数，总票数为2票，没有超过半数，也无法成为leader，也学习Server1，顺水推舟，将自己所有的票数给了id比自己大的Server3。

1.3. Server3得到了Server1和Server2的两票，再加上自己投给自己的一票。3票超过半数，顺利成为leader。

1.4. Server4和Server5都投给自己，但是无法改变Server3的票数，只好听天由命，承认Server3是leader。

2.节点类型

持久型（persistent）：

持久化目录节点（persistent）客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在。

持久化顺序编号目录节点（persistent_sequential）客户端与zookeeper断开连接后，该节

点依旧存在，创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调

递增的计数器，由父节点维护，例如：Znode001，Znode002...

短暂型（ephemeral）：

临时目录节点（ephemeral）客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自动删除

临时顺序编号目录节点（ephemeral_sequential）客户端与zookeeper断开连接后，该节点

被删除，创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增

的计数器，由父节点维护，例如：Znode001，Znode002...

3.监听器原理

1. 在main方法中创建Zookeeper客户端的同时就会创建两个线程，一个负责网络连接通信，一个负

责监听

2. 监听事件就会通过网络通信发送给zookeeper

3. zookeeper获得注册的监听事件后，立刻将监听事件添加到监听列表里

4. zookeeper监听到数据变化或路径变化，就会将这个消息发送给监听线程

常见的监听:

1. 监听节点数据的变化：get path [watch]

2. 监听子节点增减的变化：ls path [watch]

5. 监听线程就会在内部调用process方法（需要我们实现process方法内容）

4.写数据流程

1. Client 想向 ZooKeeper 的 Server1 上写数据，必须的先发送一个写的请求

2. 如果Server1不是Leader，那么Server1 会把接收到的请求进一步转发给Leader。

3. 这个Leader 会将写请求广播给各个Server，各个Server写成功后就会通知Leader。

4. 当Leader收到半数以上的 Server 数据写成功了，那么就说明数据写成功了。

5. 随后，Leader会告诉Server1数据写成功了。

6. Server1会反馈通知 Client 数据写成功了，整个流程结束

六.Dubbo是什么?

Dubbo是阿里巴巴开源的基于 Java 的高性能 RPC 分布式服务框架，现已成为 Apache 基金会孵化项目。

1.透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。

2.软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。

3.服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

(Dubbo采用全Spring配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何API侵入，只需用Spring加载Dubbo的配置即可，Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载)

七.为什么使用Dubbo?

因为是阿里开源项目，国内很多互联网公司都在用，已经经过很多线上考验。内部使用了 Netty、Zookeeper，保证了高性能高可用性。

使用 Dubbo 可以将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，可用于提高业务复用灵活扩展，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

八.Dubbo的核心组件(节点角色)

节点	角色说明
Provider	服务的提供方（洗浴中心）
Consumer	服务的消费方（客人）
Registry	服务注册与发现的注册中心（便民服务中心，所有的饭店娱乐场所都在已在本中心注册）
Monitor	监控服务的统计中心（统计服务被调用的次数）
Container	服务运行容器（烧烤一条街，洗浴一条街）

图例:

九.Dubbo核心的配置有哪些？

配置	配置说明
dubbo:service	服务配置
dubbo:reference	引用配置
dubbo:protocol	协议配置
dubbo:application	应用配置
dubbo:module	模块配置
dubbo:registry	注册中心配置
dubbo:monitor	监控中心配置
dubbo:provider	提供方配置
dubbo:consumer	消费方配置
dubbo:method	方法配置
dubbo:argument	参数配置