分布式助手Zookeeper（三）

本篇，散仙要介绍一下基于zookeeper的一些API的编程。
在此之前，我们先来熟悉一下相关知识：


Zookeeper的Session：
（1）客户端和server间采用长连接
（2）连接建立后，server产生session ID（64位）返还给客户端
（3）客户端定期发送ping包来检查和保持和server的连接
（4）一旦session结束或超时，所有ephemeral节点会被删除
（5）客户端可根据情况设置合适的session超时时间

Zookeeper的Watchs：
Watch是客户端安装在server的事件侦听方法
（1） 当侦听的变化发生时，server发消息给客户端进行通知
（2） 客户端使用单线程对所有事件按顺序同步回调
（3） 触发回调条件：
• 客户端连接、断开连接
• 节点数据发生改变
• 节点本身发生变化
（4）Watch是单发的，每次触发后会被自动删除
（5）如果需要再次侦听事件，必须重新安装watch
（6）无法保证跟踪到每一个变化
（7）避免安装大量watches侦听在同一个节点

Zookeeper的一些注意事项：
在客户端事件回调实现有阻塞调用
• 试图跟踪每个状态变化
• 大量watch侦听同一个znode的状态变化
• 客户端会有需要长时间处理的GC(garbage collection)
• Session超时后上层应用不进行恢复处理


可以把zookper看成一个文件系统，文件系统中的所有文件形成一个数状结构，zookeeper维护着这样的树形层次结构，树中的节点称为znode。每个znode有一个与之相关联的ACL（Access Control List）
znode通过路径被引用，而且要采用绝对路径，即必须以/开头。znode存储的数据要小于1M，这个可以配置，建议不要存储太大的东西，避免同步操作时间过长。
znode类型
短暂znode：回话结束，zookeeper就会把短暂znode删除，短暂znode不可以有子节点。
持久znode：回话结束也不会被删除，除非客户端明确要删除此znode，持久znode可以有子节点。
对于在特定时刻需要知道有哪些分布式资源可用的应用来说，使用短暂znode比较合适。

znode的观察机制
znode以某种方式发生变化时，“观察”（watch）机制可以让客户端得到通知。可以针对ZooKeeper服务的“操作”来设置观察，该服务的其他操作可以触发观察。比如，客户端可以对某个客户端调用exists操作，同时在它上面设置一个观察，如果此时这个znode不存在，则exists返回false，如果一段时间之后，这个znode被其他客户端创建，则这个观察会被触发，之前的那个客户端就会得到通知。

zookeeper的一些基本操作如下：

<table class="bbcode"><tr><td>操作</td><td>描述<tr><td>create</td><td>创建一个znode（必须有父节点）<tr><td>delete</td><td>删除一个znode（该znode不能有任何子节点）<tr><td>exists</td><td>测试一个znode是否存在，并且查询它的元数据<tr><td>getACL,setACL</td><td>获取/设置一个znode的ACL<tr><td>getChildren</td><td>获取一个znode的子节点名字列表<tr><td>getData,setData</td><td>获取/设置一个znode所保存的数据<tr><td>sync</td><td>将客户端的znode视图与ZooKeeper服务端同步</table>

Zookeeper中的更新操作是有条件的。在使用delete或者setData操作时必须提供被更新znode的版本号，如果版本号不匹配，则更新操作失败。一般情况下设置-1即可。


API
目前主要有java和C两种客户端，每种操作都有同步和异步两种执行方式。
观察触发器
可以设置观察的操作：exists,getChildren,getData
可以触发观察的操作：create,delete,setData
下面给出一些事件截图：









NodeCreated:节点创建事件
NodeDeleted：节点被删除事件
NodeDataChanged：节点数据改变事件
NodeChildrenChanged：节点的子节点改变事件

下面我们再来看下ACL（zookeeper的访问控制列表）,每个znode被创建时都会带有一个ACL列表，用于决定谁可以对它执行何种操作。

<table class="bbcode"><tr><td>ACL权限</td><td>允许的操作<tr><td>CREATE</td><td>创建节点create("name")<tr><td>READ</td><td>getChildren()  getData()<tr><td>WRITE</td><td>setData<tr><td>DELETE</td><td>delete("name")删除节点<tr><td>ADMIN</td><td>setACL()设置权限</table>
每个ACL都是身份验证模式、符合该模式的一个身份和一组权限的组合。身份验证模式有三种：
digest:用户名，密码

host:通过客户端的主机名来识别客户端

ip： 通过客户端的ip来识别客户端

所以我们可以类似这样构建一个ACL类：
new ACL(Perms.READ,new Id("host","example.com"));
这个ACL对应的身份验证模式是host
符合该模式的身份是example.com
权限的组合是：READ

下面给出一个API连接zookeeper的示例：
<pre name="code" class="java">package com.util;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

/**
* 测试zookeeper的连接
* @author 三劫散仙
*
* ***/
public class Test {



public static void main(String[] args)throws Exception {



ZooKeeper  zk=new ZooKeeper("10.2.143.5:2181", 5000, new Watcher() {
CountDownLatch down=new CountDownLatch(1);//同步阻塞状态
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
if(event.getState()==Event.KeeperState.SyncConnected){
down.countDown();//连接上之后，释放计数器
}

}
});

System.out.println("连接成功："+zk.toString());
zk.close();//关闭连接
}

}
</pre>
打印效果如下：

<pre name="code" class="java">连接成功：State:CONNECTING sessionid:0x0 local:null remoteserver:null lastZxid:0 xid:1 sent:0 recv:0 queuedpkts:0 pendingresp:0 queuedevents:0
</pre>