ZooKeeper学习笔记

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原创 2023-02-12 22:32:22 293 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

学习笔记之ZooKeeper源码分析 zookeeper源码分析服务器启动首先zookeeper的服务器启动类为 org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain该类中包含 main()方法： public static void main(String[] args) { QuorumPeerMain main = new QuorumPeerMain(); tr... 阅读详情

CAP定理

CAP理论告诉我们，一个分布式系统不可能同时满足一致性（C：Consistency）、可用性（A：Availability）和分区容错性（P：Partition tolerance）这三个基本需求，最多只能同时满足其中的两项。

BASE理论

BASE是Basically Available（基本可用）、Soft state（软状态）和Eventually consistent （最终一致性）三个短语的简写。其核心思想是即使无法做到强一致性（Strong consistency），但每个应用都可以根据自身的业务特点，采用适当的方式来使系统达到最终一致性（Eventual consistency）。

最终一致性

最终一致性包括：因果一致性（Causal consistency），读己之所写（Read your writes），会话一致性（Session consistency），单调读一致性（Monotonic read consistency），单调写一致性（Monotonic write consistency）。

3PC

是Three-Phase Commit的缩写，即三阶段提交，是2PC的改进版，其将二阶段提交协议的“提交事务请求”过程一分为二，形成了由CanCommit、PreCommit和do Commit三个阶段组成的事务处理协议。

Paxos算法

Paxos算法运行在允许宕机故障的异步系统中，不要求可靠的消息传递，可容忍消息丢失、延迟、乱序以及重复。它利用大多数 (Majority) 机制保证了2F+1的容错能力，即2F+1个节点的系统最多允许F个节点同时出现故障。

Lamport的故事

Paxos算法是一代宗师Lamport提出的一种基于消息传递的分布式一致性算法，使其获得2013年图灵奖。看了Paxos算法的历史，不胜唏嘘。Lamport大师在50多岁时提交的论文被拒绝了，60多岁时这篇文章终于被接受了（因为人们终于认识了它的重要性），70多岁时获得了计算机界的最高荣誉。而我们大多数人，一言不合就拍屁股走人，很难在一个领域精耕细作。我们基本上就是拿来主义，拿到外国人依据外国人发明的算法写的软件，拿来就用。

ZooKeeper是什么

ZooKeeper 是一个典型的分布式数据一致性的解决方案，分布式应用程序可以基于它实现诸如数据发布/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维护一个类似文件系统的数据结构，每个子目录称作为 znode。有四种类型的znode：PERSISTENT持久化节点、PERSISTENT_SEQUENTIAL持久化顺序编号节点、EPHEMERAL临时节点、EPHEMERAL_SEQUENTIAL临时顺序编号节点。

每个Znode由3部分组成:stat描述该Znode的版本、权限等信息；data为该Znode关联的数据；children是该Znode下的子节点。

客户端可以注册监听它关心的节点，当节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，会产生watch事件。watch事件是一次性的触发器，当watch的对象状态发生改变时，会触发此对象上watch所对应的事件。watch事件将被异步地发送给客户端，并且ZooKeeper为watch机制提供了有序的一致性保证。

为什么要用Zookeeper？

我觉得知乎上的这个回答很好：

“所以我们需要这个存储master信息的服务器集群，做到当信息还没同步完成时，不对外提供服务，阻塞住查询请求，等待信息同步完成，再给查询请求返回信息。

这样一来，请求就会变慢，变慢的时间取决于什么时候这个集群认为数据同步完成了。

假设这个数据同步时间无限短，比如是1微妙，可以忽略不计，那么其实这个分布式系统，就和我们之前单机的系统一样，既可以保证数据的一致，又让外界感知不到请求阻塞，同时，又不会有SPOF（Single Point of Failure）的风险，即不会因为一台机器的宕机，导致整个系统不可用。

这样的系统，就叫分布式协调系统，谁能把这个数据同步的时间压缩的更短，谁的请求响应就更快，谁就更出色，Zookeeper就是其中的佼佼者。

它用起来像单机一样，能够提供数据强一致性，但是其实背后是多台机器构成的集群，不会有SPOF。其实就是CAP理论中，满足CP，不满足A的那类分布式系统”

参考资料：

祥光 https://zhuanlan.zhihu.com/p/31780743

倪超《从Paxos到Zookeeper》

郝乌亮 https://.cnblogs.com/wuxl360/p/5817471.html

柳树 https://www.zhihu.com/question/35139415/answer/715114516