zookeeper扫盲

一、zookeeper概述

a、zookeeper是一个开源的分布式的项目，为分布式业务提供协调服务的apache顶级项目

那什么是分布式的呢，通俗的说就是多个机器可以同时去处理一件事情

b、zookeeper相当于大数据生态体系的润滑剂，保存各个组件的配置文件；zoo是什么意思，动物园的意思，而大数据各个组件的标志都是一些动物，所以zookeeper又被称为动物园的管理员，可以管理大数据生态体系的很多组件

c、zookeeper的本质就是：文件系统+通知机制

二、工作机制

a、zk的设计是基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，他负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者注册

b、一旦这些数据发生变化，zk就将负责通知已经在zk上注册的那些观察者，观察者会通过会根据相应的变化做出相应的行为

什么是观察者模式，通俗的讲就是一个人在干活，另外一个人在监视，就比如我们现在在这里培训，摄像头就是一个观察者

工作机制如何

三、zoopeeper特点

四、数据结构

zookeeper的数据模型结构和unix的文件系统类似，整体上可以看做是一个树，每个节点称为一个ZNode，每一个ZNode默认只只能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过路径唯一标示

五、应用场景

zk可以提供如下服务,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

a、统一命名服务

在分布式环境中，经常需要对应用服务进行统一命名，便于识别，例如ip不容易记住，而域名容易记住

b、统一配置管理

在分布式环境中，配置同步是非常常见的，这里监听模式就体现的非常的明显

一般在一个分布式集群中，所有节点的配置是一致的，比如kafka集群 ；而且一旦配置更改之后，所有的节点都可以快速同步到最新的配置

我们可以将配置文件写在一个ZNode中，然后集群中所有的节点都监控这个节点，一旦配置节点内容发生变化，则立刻更新本地配置

c、统一集群管理

在分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是非常有必要的。我们可以将每个节点都注册到一个节点中，只要监听这个节点的变化就可以获取节点的的状态变化

首先每个服务器启动后，到zk上创建一个临时节点目录

然后client去获取当前在线的服务器的列表，同时监听目录信息

如果一个服务器节点故障，那么该节点创建的临时节点目录被删除

客户端收到通知，获取最新的在线列表服务器

六、zk安装

七、选举机制

a、半数机制，集群中半数节点存活，则集群可用，所以zk集群的节点数都为奇数个

b、zk在配置文件没有指定Leader和Follower，但是在实际工作中是有一个Leader和多Follower的，Leader是临时选举产生的

c、假设有5个服务器组成zk集群，myid分别为1,2,3,4,5，同时他们都是最新启动的，假设他们是按照顺序启动的，节点1启动成功，发现没有Leader，那么他投自己一票；节点2启动成功后，发现集群中没有Leader，且自己的myid为2，节点1的myid为1，自己的myid较大，那么他投自己一票，这个时候节点1发现节点的2的myid比自己大，那么节点1就会投节点2一票，这个时候节点2有2票，但是还没有过半数；这个时候节点3启动成功，他的myid是3，节点3发现集群中没有Leader，那么他投自己一票，节点1和节点2发现节点3的myid最大，那么他们会投节点3一票，此时节点3有三票，超过半数，那么节点3就是Leader，这个时候节点4和节点5启动，虽然他们的myid较大，但是也不会在进行选举了

八、zk的节点类型

a、持久型：客户端和服务端断开连接后，创建的节点不会删除

b、持久型顺序节点：客户端和服务端断开连接后，创建的节点不会删除，只是在节点名称上会加上单调递增的序号

c、短暂型：客户端和服务端断开连接后，创建的节点会被删除

d、短暂型顺序节点：客户端和服务端断开连接后，创建的节点会被删除，只是在节点名称上会加上单调递增的序号

九、节点操作

a、创建一个持久节点

b、查看节点内容

c、创建一个持久有序号的节点

c、创建一个短暂的节点

d、修改节点内容

e、监听节点的内容

如果节点内容发生变化，则会有监听信息

接听只是一次有效，第二次修改监听就没有效果了，需要重新监听

f、删除一个节点

十、zk写数据流程

a、client向zk集群发现写数据请求

b、如果该zk节点不是Leader，则这个请求会被转发给Leader，Leader会把请求在整个集群广播

c、节点手动请求后会通知Leader，如果半数以上的节点写入成功，则认为写入成功

d、Leader手动写入成功的返回后，则会通知Client，这次写入成功

十一、zk读数据流程

读流程相对节点，每个节点收到读请求，就会直接返回，不需要通过Leader