ZooKeeper 数据模型

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ZooKeeper的数据结构, 与普通的文件系统极为类似. 见下图:

图片引用自developerworks

图中的每个节点称为一个znode. 每个znode由3部分组成:

• stat. 此为状态信息, 描述该znode的版本, 权限等信息.
• data. 与该znode关联的数据.
• children. 该znode下的子节点.

ZooKeeper命令

在深入znode的各个部分之前, 首先需要熟悉一些常用的ZooKeeper命令.

连接server

bin/zkCli.sh -server 10.1.39.43:4180

列出指定node的子node

[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 9] ls /
[hello, filesync, zookeeper, xing, server, group, log]
[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 10] ls /hello
[]

创建znode节点, 并指定关联数据

create /hello world

创建节点/hello, 并将字符串"world"关联到该节点中.

获取znode的数据和状态信息

[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 7] get /hello
world
cZxid = 0x10000042c
ctime = Fri May 17 17:57:33 CST 2013
mZxid = 0x10000042c
mtime = Fri May 17 17:57:33 CST 2013
pZxid = 0x10000042c
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 5
numChildren = 0

删除znode

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 13] delete /xing/item0000000001
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 14] delete /xing               
Node not empty: /xing

使用delete命令可以删除指定znode. 当该znode拥有子znode时, 必须先删除其所有子znode, 否则操作将失败. rmr命令可用于代替delete命令, rmr是一个递归删除命令, 如果发生指定节点拥有子节点时, rmr命令会首先删除子节点.

znode节点的状态信息

使用get命令获取指定节点的数据时, 同时也将返回该节点的状态信息, 称为Stat. 其包含如下字段:

• czxid. 节点创建时的zxid.
• mzxid. 节点最新一次更新发生时的zxid.
• ctime. 节点创建时的时间戳.
• mtime. 节点最新一次更新发生时的时间戳.
• dataVersion. 节点数据的更新次数.
• cversion. 其子节点的更新次数.
• aclVersion. 节点ACL(授权信息)的更新次数.
• ephemeralOwner. 如果该节点为ephemeral节点, ephemeralOwner值表示与该节点绑定的session id. 如果该节点不是ephemeral节点, ephemeralOwner值为0. 至于什么是ephemeral节点, 请看后面的讲述.
• dataLength. 节点数据的字节数.
• numChildren. 子节点个数.

zxid

znode节点的状态信息中包含czxid和mzxid, 那么什么是zxid呢?
ZooKeeper状态的每一次改变, 都对应着一个递增的Transaction id, 该id称为zxid. 由于zxid的递增性质, 如果zxid1小于zxid2, 那么zxid1肯定先于zxid2发生. 创建任意节点, 或者更新任意节点的数据, 或者删除任意节点, 都会导致Zookeeper状态发生改变, 从而导致zxid的值增加.

session

在client和server通信之前, 首先需要建立连接, 该连接称为session. 连接建立后, 如果发生连接超时, 授权失败, 或者显式关闭连接, 连接便处于CLOSED状态, 此时session结束.

节点类型

讲述节点状态的ephemeralOwner字段时, 提到过有的节点是ephemeral节点, 而有的并不是. 那么节点都具有哪些类型呢? 每种类型的节点又具有哪些特点呢?
persistent. persistent节点不和特定的session绑定, 不会随着创建该节点的session的结束而消失, 而是一直存在, 除非该节点被显式删除.
ephemeral. ephemeral节点是临时性的, 如果创建该节点的session结束了, 该节点就会被自动删除. ephemeral节点不能拥有子节点. 虽然ephemeral节点与创建它的session绑定, 但只要该该节点没有被删除, 其他session就可以读写该节点中关联的数据. 使用-e参数指定创建ephemeral节点.

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 4] create -e /xing/ei world   
Created /xing/ei

sequence. 严格的说, sequence并非节点类型中的一种. sequence节点既可以是ephemeral的, 也可以是persistent的. 创建sequence节点时, ZooKeeper server会在指定的节点名称后加上一个数字序列, 该数字序列是递增的. 因此可以多次创建相同的sequence节点, 而得到不同的节点. 使用-s参数指定创建sequence节点.

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 0] create -s /xing/item world
Created /xing/item0000000001
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 1] create -s /xing/item world
Created /xing/item0000000002
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 2] create -s /xing/item world
Created /xing/item0000000003
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 3] create -s /xing/item world
Created /xing/item0000000004

 

watch

watch的意思是监听感兴趣的事件. 在命令行中, 以下几个命令可以指定是否监听相应的事件.

ls命令. ls命令的第一个参数指定znode, 第二个参数如果为true, 则说明监听该znode的子节点的增减, 以及该znode本身的删除事件.

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 21] ls /xing true
[]
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 22] create /xing/item item000

WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/xing
Created /xing/item

get命令. get命令的第一个参数指定znode, 第二个参数如果为true, 则说明监听该znode的更新和删除事件.

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 39] get /xing true
world
cZxid = 0x100000066
ctime = Fri May 17 22:30:01 CST 2013
mZxid = 0x100000066
mtime = Fri May 17 22:30:01 CST 2013
pZxid = 0x100000066
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 5
numChildren = 0
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 40] create /xing/item item000
Created /xing/item
[zk: localhost:4180(CONNECTED) 41] rmr /xing

WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDeleted path:/xing

stat命令. stat命令用于获取znode的状态信息. 第一个参数指定znode, 如果第二个参数为true, 则监听该node的更新和删除事件.