Zookeeper是什么
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Zookeeper是Apache開源的一個分布式框架，它主要為分布式應用提供協(xié)調服務。
Zookeeper主要負責存儲和管理大家都關心的數(shù)據(jù)，一旦這些數(shù)據(jù)的狀態(tài)發(fā)生變化，Zookeeper就會通知那些注冊在Zookeeper上的服務。簡單來講就是zookeeper=文件系統(tǒng)+通知機制。
一 Zookeeper的數(shù)據(jù)結構
Zookeeper的數(shù)據(jù)結構與Unix文件系統(tǒng)很類似，整體上可以看作是一棵樹，與Unix文件系統(tǒng)不同的是Zookeeper的每個節(jié)點都可以存放數(shù)據(jù)，每個節(jié)點稱作一個ZNode，默認存儲1MB的數(shù)據(jù)，每個ZNode都可以通過其路徑唯一標識。
1.1 四種類型的ZNode
持久化目錄節(jié)點：客戶端與Zookeeper斷開連接后，該節(jié)點依舊存在。
持久化順序編號目錄節(jié)點：客戶端與Zookeeper斷開連接后，該節(jié)點依舊存在，只是Zookeeper給該節(jié)點名稱就行順序編號。
臨時目錄節(jié)點：客戶端與Zookeeper斷開連接后，該節(jié)點被刪除。
臨時順序編號目錄節(jié)點：客戶端與Zookeeper斷開連接后，該節(jié)點被刪除，只是Zookeeper給該節(jié)點名稱就行順序編號。
說明：創(chuàng)建ZNode時設置順序標識，ZNode名稱后會附加一個值，順序號是一個單調遞增的計數(shù)器，由父節(jié)點維護。
1.2 stat結構體
ZNode主要包含以下信息：
czxid-創(chuàng)建節(jié)點的事務 zxid：
每次修改 ZooKeeper 狀態(tài)都會收到一個 zxid 形式的時間戳，也就是 ZooKeeper 事務 ID。
事務 ID 是 ZooKeeper 中所有修改總的次序。每個修改都有唯一的 zxid，如果 zxid1 小于 zxid2，那么 zxid1 在 zxid2 之前發(fā)生。
ctime ：znode 被創(chuàng)建的毫秒數(shù)(從 1970 年開始)
mzxid：znode 最后更新的事務 zxid
mtime：znode 最后修改的毫秒數(shù)(從 1970 年開始)
pZxid：znode 最后更新的子節(jié)點 zxid
cversion：znode 子節(jié)點變化號，znode 子節(jié)點修改次數(shù)
dataversion：znode 數(shù)據(jù)變化號
aclVersion：znode 訪問控制列表的變化號
ephemeralOwner：如果是臨時節(jié)點，這個是 znode 擁有者的 session id。如果不是臨時節(jié)
點則是 0
dataLength：znode 的數(shù)據(jù)長度
numChildren：znode 子節(jié)點數(shù)量
二 Zookeeper的應用場景
Zookeeper的主要應用場景有統(tǒng)一命名服務，統(tǒng)一配置管理，統(tǒng)一集群管理，服務器節(jié)點動態(tài)上下線等。
2.1 統(tǒng)一命名服務
在分布式環(huán)境中，經常需要對服務進行統(tǒng)一命名，假如有一個服務部署了2兩個副本，直接調用具體的服務肯定有些不合適，因為我們并不清楚哪個服務可以更快的處理我們的請求，這時候我們可以將這三個服務進行統(tǒng)一命名，然后其內部再去負載。這樣就可以調用最優(yōu)的那個服務了。
2.2 統(tǒng)一配置管理
分布式環(huán)境下，配置文件的同步可以由Zookeeper來實現(xiàn)。
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將配置文件寫入Zookeeper的一個ZNode
各個客戶端服務監(jiān)聽這個ZNode
一旦ZNode發(fā)生改變，Zookeeper將通知各個客戶端服務
2.3 統(tǒng)一集群管理
Zookeeper可以實現(xiàn)實時監(jiān)控節(jié)點狀態(tài)變化，當有一個三個節(jié)點的服務，假如其他一個宕機了，其他兩個節(jié)點可立即收到消息，實現(xiàn)實時監(jiān)控。將這三個節(jié)點寫入Zookeeper的一個ZNode，每個節(jié)點都去監(jiān)聽這個ZNode，當ZNode發(fā)生變化時，這些節(jié)點可實時收到變化狀態(tài)。
監(jiān)聽器的原理
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創(chuàng)建一個Main()線程
在Main()線程中創(chuàng)建兩個線程，一個負責網絡連接通信(connect)，一個負責監(jiān)聽(listener)
通過connect線程將注冊的監(jiān)聽事件發(fā)送給Zookeeper
將注冊的監(jiān)聽事件添加到Zookeeper的注冊監(jiān)聽器列表中
Zookeeper監(jiān)聽到有數(shù)據(jù)或路徑發(fā)生變化時，把這條消息發(fā)送給Listener線程
Listener線程內部調用process()方法
三 Zookeeper集群
Zookeeper集群雖然沒有指定Master和Slave。但是，在Zookeeper工作時，會通過內部選舉機制產生一個Leader節(jié)點，其他節(jié)點為Follower或者是Observer。
被聲明為Observer的節(jié)點，不參與選舉過程，也不參與寫操作的”過半寫成功“策略。
過半寫成功策略：Leader節(jié)點接收到寫請求后，這個Leader會將寫請求廣播給各個server，各個server會將該寫請求加入待寫隊列，并向Leader發(fā)送成功信息，當Leader收到一半以上的成功消息后，說明該寫操作可以執(zhí)行。Leader會向各個server發(fā)送提交消息，各個server收到消息后開始寫。
Follower和Observer只提供數(shù)據(jù)的讀操作，當他們接收的寫請求時，會將該請求轉發(fā)給Leader節(jié)點。
集群中只要有半數(shù)以上的節(jié)點存活，Zookeeper集群就能正常服務。因此Zookeeper集群適合安裝奇數(shù)臺機器。
3.1 選舉機制
(1)服務器 1 啟動，發(fā)起一次選舉。服務器 1 投自己一票。此時服務器 1 票數(shù)一票，不夠半數(shù)以上(3 票)，選舉無法完成，服務器 1 狀態(tài)保持為 LOOKING;
(2)服務器 2 啟動，再發(fā)起一次選舉。服務器 1 和 2 分別投自己一票并交換選票信息：此時服務器 1 發(fā)現(xiàn)服務器 2 的 ID 比自己目前投票推舉的(服務器 1)大，更改選票為推舉服務器 2。此時服務器 1 票數(shù) 0 票，服務器 2 票數(shù) 2 票，沒有半數(shù)以上結果，選舉無法完成，服務器 1，2 狀態(tài)保持 LOOKING;
(3)服務器 3 啟動，發(fā)起一次選舉。此時服務器 1 和 2 都會更改選票為服務器 3。此次投票結果：服務器 1 為 0 票，服務器 2 為 0 票，服務器 3 為 3 票。此時服務器 3 的票數(shù)已經超過半數(shù)，服務器 3 當選 Leader。服務器 1，2 更改狀態(tài)為 FOLLOWING，服務器 3 更改狀態(tài)為 LEADING;
(4)服務器 4 啟動，發(fā)起一次選舉。此時服務器 1，2，3 已經不是 LOOKING 狀態(tài)，不會更改選票信息。交換選票信息結果：服務器 3 為 3 票，服務器 4 為 1 票。此時服務器 4服從多數(shù)，更改選票信息為服務器 3，并更改狀態(tài)為 FOLLOWING;
(5)服務器 5 啟動，同 4 一樣當小弟。
感謝各位的閱讀，以上就是“Zookeeper是什么”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Zookeeper是什么這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！
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