zookeeper特性与节点说明

一、zookeeper概要、背景及作用

zookeeper产生背景：

项目从单体到分布式转变之后，将会产生多个节点之间协同的问题。如：

每天的定时任务由谁哪个节点来执行？
RPC调用时的服务发现?
如何保证并发请求的幂等
....

这些问题可以统一归纳为多节点协调问题，如果靠节点自身进行协调这是非常不可靠的，性能上也不可取。必须由一个独立的服务做协调工作，它必须可靠，而且保证性能。

zookeeper概要：

ZooKeeper是用于分布式应用程序的协调服务。它公开了一组简单的API，分布式应用程序可以基于这些API用于同步，节点状态、配置等信息、服务注册等信息。其由JAVA编写，支持JAVA 和C两种语言的客户端。

znode 节点

zookeeper 中数据基本单元叫节点，节点之下可包含子节点，最后以树级方式程现。每个节点拥有唯一的路径path。客户端基于PATH上传节点数据，zookeeper 收到后会实时通知对该路径进行监听的客户端。

二、部署与常规配置

zookeeper 基于JAVA开发，下载后只要有对应JVM环境即可运行。其默认的端口号是2181运行前得保证其不冲突。

版本说明：

2019年5月20日发行的3.5.5是3.5分支的第一个稳定版本。此版本被认为是3.4稳定分支的后续版本，可以用于生产。基于3.4它包含以下新功能

动态重新配置
本地会议
新节点类型：容器，TTL
原子广播协议的SSL支持
删除观察者的能力
多线程提交处理器
升级到Netty 4.1
Maven构建

另请注意：建议的最低JDK版本为1.8

文件说明：

apache-zookeeper-xxx-tar.gz 代表源代码
apache-zookeeper-xxx-bin.tar.gz 运行版本

下载地址：https://zookeeper.apache.org/releases.html#download

具体部署流程：

#下载
wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/zookeeper/current/apache-zookeeper-3.5.5-bin.tar.gz
#解压
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.5-bin.tar.gz
#拷贝默认配置
cd  {zookeeper_home}/conf
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
#启动
 {zookeeper_home}/bin/zkServer.sh

常规配置文件说明：

# zookeeper时间配置中的基本单位 (毫秒)
tickTime=2000
# 允许follower初始化连接到leader最大时长，它表示tickTime时间倍数 即:initLimit*tickTime
initLimit=10
# 允许follower与leader数据同步最大时长,它表示tickTime时间倍数 
syncLimit=5
#zookeper 数据存储目录
dataDir=/tmp/zookeeper
#对客户端提供的端口号
clientPort=2181
#单个客户端与zookeeper最大并发连接数
maxClientCnxns=60
# 保存的数据快照数量，之外的将会被清除
autopurge.snapRetainCount=3
#自动触发清除任务时间间隔，小时为单位。默认为0，表示不自动清除。
autopurge.purgeInterval=1

客户端命令：

基本命令列表

**close **

关闭当前会话

**connect host:port **

重新连接指定Zookeeper服务

create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]

创建节点

delete [-v version] path

删除节点，(不能存在子节点）

deleteall path

删除路径及所有子节点

setquota -n|-b val path

设置节点限额 -n 子节点数 -b 字节数

listquota path

查看节点限额

delquota [-n|-b] path

删除节点限额

get [-s] [-w] path

查看节点数据 -s 包含节点状态 -w 添加监听

getAcl [-s] path

ls [-s] [-w] [-R] path

列出子节点 -s状态 -R 递归查看所有子节点 -w 添加监听

printwatches on|off

是否打印监听事件

**quit **

退出客户端

**history **

查看执行的历史记录

redo cmdno

重复执行命令，history 中命令编号确定

removewatches path [-c|-d|-a] [-l]

删除指定监听

set [-s] [-v version] path data

设置值

setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl

为节点设置ACL权限

stat [-w] path

查看节点状态 -w 添加监听

sync path

强制同步节点

node数据的增删改查

# 列出子节点
ls /
#创建节点
create /luban "luban is good man"
# 查看节点
get /luban
# 创建子节点
create /luban/sex "man"
# 删除节点
delete /luban/sex
# 删除所有节点 包括子节点
deleteall /luban

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 20] ls /
[admin, brokers, cluster, config, consumers, controller, controller_epoch, isr_change_notification, latest_producer_id_block, log_dir_event_notification, tmp0000000095, zookeeper]
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 21] create /xiaoqiang "xiaoqiang is a good man"
Created /xiaoqiang
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 22] get /xiaoqiang
xiaoqiang is a good man
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 23] create /xiaoqiang/age 17
Created /xiaoqiang/age
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 24] delete /xiaoqiang/age
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 25] deleteall /xiaoqiang

三、Zookeeper节点介绍

zookeeper 中节点叫znode存储结构上跟文件系统类似，以树级结构进行存储。不同之外在于znode没有目录的概念，不能执行类似cd之类的命令。znode结构包含如下：

path:唯一路径
childNode：子节点
stat:状态属性
type:节点类型

节点类型

类型	描述
PERSISTENT	持久节点
PERSISTENT_SEQUENTIAL	持久序号节点
EPHEMERAL	临时节点(不可在拥有子节点)
EPHEMERAL_SEQUENTIAL	临时序号节点(不可在拥有子节点)

PERSISTENT（持久节点）

持久化保存的节点，也是默认创建的

#默认创建的就是持久节点
create /test

PERSISTENT_SEQUENTIAL(持久序号节点)

创建时zookeeper 会在路径上加上序号作为后缀，。非常适合用于分布式锁、分布式选举等场景。创建时添加 -s 参数即可。

#创建序号节点
create -s /test
#返回创建的实际路径
Created /test0000000001
create -s /test
#返回创建的实际路径2
Created /test0000000002

EPHEMERAL（临时节点）

临时节点会在客户端会话断开后自动删除。适用于心跳，服务发现等场景。创建时添加参数-e 即可。

#创建临时节点， 断开会话 在连接将会自动删除
create -e /temp

EPHEMERAL_SEQUENTIAL（临时序号节点）

与持久序号节点类似，不同之处在于EPHEMERAL_SEQUENTIAL是临时的会在会话断开后删除。创建时添加 -e -s

create -e -s /temp/seq

节点属性

# 查看节点属性
stat /luban

其属性说明如下表：

#创建节点的事物ID
cZxid = 0x385
#创建时间
ctime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
#修改节点的事物ID
mZxid = 0x385
#最后修改时间
mtime = Tue Sep 24 17:26:28 CST 2019
# 子节点变更的事物ID
pZxid = 0x385
#这表示对此znode的子节点进行的更改次数（不包括子节点）
cversion = 0
# 数据版本，变更次数
dataVersion = 0
#权限版本，变更次数
aclVersion = 0
#临时节点所属会话ID
ephemeralOwner = 0x0
#数据长度
dataLength = 17
#子节点数(不包括子子节点)
numChildren = 0

节点的监听：

客户添加 -w 参数可实时监听节点与子节点的变化，并且实时收到通知。非常适用保障分布式情况下的数据一至性。其使用方式如下：

命令	描述
ls -w path	监听子节点的变化（增，删）
get -w path	监听节点数据的变化
stat -w path	监听节点属性的变化
printwatches on\|off	触发监听后，是否打印监听事件(默认on)

acl权限设置

ACL全称为Access Control List（访问控制列表），用于控制资源的访问权限。ZooKeeper使用ACL来控制对其znode的防问。基于scheme