zookeeper学习笔记-基本用法介绍

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山宏涛

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开源框架

zk zookeeper

zk基本功能了解

zookeper是一个高性能，分布式，开源分布式应用协调服务，他提供了简单的原始的功能，分布式应用可以基于他实现高级服务，比如同步，配置管理，集群管理，命名服务。他容易编程，使用文件系统目录作为数据模型。服务端跑在java上，客户单用c和java2中语言

zk的功能：
协调：多个节点一起完成一个动作
1.集群成员管理
2.锁
3.选主
4.同步
5.发布/订阅

zookeeper的数据模型
1.分层结构
2.树性结构中的每个节点叫做Znode
3.每个znode有数据（byte[]类型),也可以有子节点
节点路径
斜线分割/host/ds,没有相对路径
通过数据结构stat来存储数据的变化，ACL的变化和时间戳
数据变化是，版本号会递增
可以对znode中的数据进行读写操作

应用场景

数据发布/订阅
数据发布/订阅即所谓的配置中心,布者将数据发布到zk
的一个或者一系列节点上，阅者进行数据订阅，当数据有变化时，及时得到数据的变化通知

负载均衡
本质是利用zookeeper的配置管理功能能，涉及的步骤为：
1.服务提供者把自己的域名及IP 端口的映射注册到zk中
2.服务消费者通过域名从zk中获取到对应的IP及端口，这个IP及端口有多个，只是获取其中一个
3.当服务提供者宕机时，对应的域名与IP的对应就会减少一个映射
4.阿里的dubbo服务框架就是基于zk来实服务路由和负载

命名服务
在分布式系统中，命名服务(Name Service)也是很重要的应用场景，通过zk也可以四线类似
于J2EE中的JNDI的效果；分布式环境下，命名服务更多是资源定位，并不是真正的实体资源，
其本质也是用到zk的集中配置管理和查找

分布式协调/通知
– 通过watcher和通知机制实现
– 分布式锁
– 分布式事务

分布式锁
– 排他锁
– 共享锁
分布式队列
– FIFO

集群角色
– Leader：为客户端提供读和写服务
– Follower：提供读服务，所有写服务都需要转交给Leader角色，参与选举
– Observer：提供读服务，部参与选举过程，一般是为了增强zk集群的读请求并发能力
会话（session）
– Zk的客户端与zk的服务端之间的连接
– 通过心跳检测保持客户端连接的会话
– 接收来自服务端的watch事件通知
– 可以置置超时时间

基本概念
数据节点(Znode)
– 不是机器的意思
– Zk树形结构中的数据节点，用于存储数据
– 持久节点：一但创建，除非主动调用删除操作，否则一直存储在zk中
– 临时节点：与客户端的会话绑定，一但客户端会话失效，这个客户端建创建的所有临时节点都会被移除
– SEQUENTIAL Znode：创建节点时，如果设置属性SEQUENTIAL，则会自动在节点最后面追加一个
整型数字，创建相同的节点的时候会自增

版本
– Version:当前Znode的版本
– Cversion:当前Znode的子节点的版本
– Aversion:当前Znode的ACL(问控制)版本
Watcher
– 作用于Znode节点上
– 多种事件通知：数据更新，子节点状态等

ACL
– Access Control Lists
– 类似于linux/unix的权限控制
– CREATE：创建子节点的权限
– READ:获取节点数据和子节点列表的权限
– WRITE：更新节点数据的权限
– DELETE：删除子节点的权限
– ADMIN：设置节点ACL的权限
CREATE和DELETE是针对子节点的权限控制

zookeeper单机模式

在开发测试环境中，没有较多的物理资源，因为采用单机模式,当然，在单台物理机下也可以部署集群模式，但是这会增大单机物理机的资源的资源消耗，在开发环境中我们一般使用单机
模式
单机模式不可以用在生产环境中，因为无论从系统的可靠性还是读写性能上都都不能满足生产的需求
Zk是基于java语言开发，因为单机模式的资源需求跟普通的java程序差不多，1个CPU和
512m内存就足够

– Zk下载地址： http://www.apache.org/dyn/closer.cgi/zookeeper/
– 解压文件
• Windows:采用winzip或者winwar都行
• Linux:采用tar –zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
– 配置环境变量
• ZOOKEEPER_HOME=/home/zookeeper-3.4.6
• PATH=$JAVA_HOME/bin:$ZOOKEEPER_HOME/bin
不配置也没问题，为了操作方便一般会配置这个参数

bin
– .sh：linux环境
– .cmd：windows境
conf
– zoo_sample.cfg为例配置文件，需要修改：
自己的名称，一般为zoo.cfg
– Log4j.properties为志配置文件
Contrib:一些用于操作zk的工具包
lib：zk依赖的某些包
Recipes：zk某些用法的代码示例
Dist-maven：maven编译的发布目录

把conf中的zoo_sample.cfg修改为zoo.cfg
Zoo.cfg
– tickTime:默认3000ms，作为一种基本单元，可用它的倍数来表示系统内部的时间间隔配置，比如：
• 2*tickTime是客户端会话的超时时间
• 1*tickTime是客户端与zk服务器端的心跳时间
– dataDir:无默认配置，必须配置;不配置会不能启动,用于配置存储快照文件的目录，如果没有配置dataLogDir，那么事
务志也会存储在此目录
– clientPort：zk的运行端口，默认是2181
启动
– Windows:直接双击zkServer.cmd
– Linux:zkServer.sh start

客户端命令行
– Linux：bin/zkCli.sh
– Windows： bin/zkCli.cmd
– 不带任何参数默认连接到localhost:2181
– zkCli.cmd –server ip:port连接到指定的服务器地址

查看命令行帮助
– 命令行输入help可以查看所有的命：
列表及语法
– 实际上，输入任何符回车都会提示帮助信息
ls path [watch]
• Path表示指定数据节点的节点路径
• 列出指定节点下的所有子节点
• 能查看第一级的所有子节点
• 安装时 ls / 下有默认的zookeeper保留节点
• Watch表示监听path的子节点的变化

创建
– create [-s] [-e] path data acl
• 创建建zookeeper节点
• -s或者-e表示创建建的是序列或临时节点，不加默认创建的是持久节点
• Path：节点的全路径，没有相对节点的表示方式
• Data：当前节点内存储的数据
• Acl 用来进行权限控制，缺省情况下不做任何权限控制

读取
– get path [watch]
• 获取指定节点的数据内容和属性信息
• Path表示指定数据节点的节点路径
• 右图中
– wokers节点内的数据
– cZxid为创建该节点的事务id
– Mzxid最后一次更新该节点的事务id
– Mime：最后一次更新时间
– cversion子节点版本
– dataVersion数据版本
– aclVersion：问控制版本

更新
– set path data [version]
• 更新指定节点的数据内容
• Path表示被更新的节点路径
• data：更新的数据
• Version：指定被更新的数据版本，一般不指定，如果
数据版本已经更新，则指定旧版本时会报错

删除
– delete path [version]
• 删除指定节点
• Path表示被删除的节点
• Version:指定被删除的数据版本，一般不指定，如果
数据版本已经更新，指定旧版本时会报错