Zookeeper（83）Zookeeper的事务日志文件格式是什么？

原创于 2025-03-03 06:46:37 发布

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#zookeeper #分布式 #云原生

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Zookeeper的事务日志文件是用来记录所有对数据树进行的更改操作，以便在系统崩溃后进行恢复。事务日志文件的格式是二进制的，并且每个事务记录都包含以下几个部分：

文件头：包括文件的魔数和版本信息。
事务记录：每个事务记录包括事务头、事务类型、事务数据和校验和。

文件头

文件头在每个事务日志文件的开头，包含以下信息：

魔数（Magic Number）：用于标识文件类型。
文件版本：标识文件的版本。

事务记录

每个事务记录包含以下几个部分：

事务头（TxnHeader）：
- clientId：客户端ID。
- cxid：客户端事务ID。
- zxid：Zookeeper事务ID。
- time：事务时间戳。
- type：事务类型。
事务数据：根据事务类型不同，数据格式也不同。
校验和：用于验证数据完整性。

事务日志文件的读取示例代码

以下是一个读取 Zookeeper 事务日志文件的示例代码，展示如何解析事务日志文件的格式。

示例代码

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import org.apache.jute.BinaryInputArchive;
import org.apache.jute.InputArchive;
import org.apache.zookeeper.txn.TxnHeader;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.FileHeader;
import org.apache.zookeeper.server.util.SerializeUtils;

public class ZookeeperTxnLogReader {
    public static void main(String[] args) {
        // 事务日志文件路径
        String txnLogFilePath = "/var/lib/zookeeper/version-2/log.1000000001";

        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(txnLogFilePath));
             FileChannel fileChannel = fis.getChannel()) {

            // 读取文件头
            ByteBuffer headerBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
            fileChannel.read(headerBuffer);
            headerBuffer.flip();

            // 解析文件头
            int magic = headerBuffer.getInt();
            int version = headerBuffer.getInt();
            System.out.println("Magic: " + magic);
            System.out.println("Version: " + version);

            // 读取事务记录
            while (fileChannel.position() < fileChannel.size()) {
                // 读取事务头
                TxnHeader txnHeader = new TxnHeader();
                InputArchive ia = BinaryInputArchive.getArchive(fileChannel);
                SerializeUtils.deserializeTxnHeader(ia, txnHeader);

                // 打印事务头信息
                System.out.println("ClientId: " + txnHeader.getClientId());
                System.out.println("Cxid: " + txnHeader.getCxid());
                System.out.println("Zxid: " + txnHeader.getZxid());
                System.out.println("Time: " + txnHeader.getTime());
                System.out.println("Type: " + txnHeader.getType());

                // 读取事务数据，根据事务类型不同，数据格式也不同
                // 这里只是示例，实际需要根据不同的事务类型进行解析
                byte[] txnData = ia.readBuffer("txnData");
                System.out.println("Txn Data: " + new String(txnData));

                // 读取校验和
                long checksum = ia.readLong("checksum");
                System.out.println("Checksum: " + checksum);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

事务类型

Zookeeper 支持多种事务类型，每种类型对应不同的数据格式：

CreateSessionTxn
CloseSessionTxn
CreateTxn
DeleteTxn
SetDataTxn
SetACLTxn
ErrorTxn

根据事务类型的不同，事务数据的解析也不同。以下是一个示例，展示如何解析 CreateTxn 事务的数据。

`CreateTxn` 事务数据解析示例

import org.apache.zookeeper.txn.CreateTxn;

public class ZookeeperTxnLogReader {
    public static void main(String[] args) {
        // 事务日志文件路径
        String txnLogFilePath = "/var/lib/zookeeper/version-2/log.1000000001";

        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(txnLogFilePath));
             FileChannel fileChannel = fis.getChannel()) {

            // 读取文件头
            ByteBuffer headerBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
            fileChannel.read(headerBuffer);
            headerBuffer.flip();

            // 解析文件头
            int magic = headerBuffer.getInt();
            int version = headerBuffer.getInt();
            System.out.println("Magic: " + magic);
            System.out.println("Version: " + version);

            // 读取事务记录
            while (fileChannel.position() < fileChannel.size()) {
                // 读取事务头
                TxnHeader txnHeader = new TxnHeader();
                InputArchive ia = BinaryInputArchive.getArchive(fileChannel);
                SerializeUtils.deserializeTxnHeader(ia, txnHeader);

                // 打印事务头信息
                System.out.println("ClientId: " + txnHeader.getClientId());
                System.out.println("Cxid: " + txnHeader.getCxid());
                System.out.println("Zxid: " + txnHeader.getZxid());
                System.out.println("Time: " + txnHeader.getTime());
                System.out.println("Type: " + txnHeader.getType());

                // 根据事务类型解析事务数据
                if (txnHeader.getType() == ZooDefs.OpCode.create) {
                    CreateTxn createTxn = new CreateTxn();
                    createTxn.deserialize(ia, "txnData");
                    System.out.println("Path: " + createTxn.getPath());
                    System.out.println("Data: " + new String(createTxn.getData()));
                    System.out.println("ACL: " + createTxn.getAcl());
                }

                // 读取校验和
                long checksum = ia.readLong("checksum");
                System.out.println("Checksum: " + checksum);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

Zookeeper 的事务日志文件包含文件头和多个事务记录，每个事务记录包括事务头、事务数据和校验和。事务日志文件的格式是二进制的，不同事务类型的数据格式也不同。通过解析事务日志文件，可以了解 Zookeeper 的内部工作机制，并在需要时进行数据恢复。上述示例代码展示了如何读取和解析 Zookeeper 的事务日志文件，并根据不同的事务类型解析事务数据。