10分钟系列-zookeeper入门

10分钟zookeeper总结。

安装配置

1. 解压
2. 修改配置：zoo.cfg, 修改dataDir
3. 启动：bin/zkServer.sh start

默认是standalone

分布式部署

1. 同步安装包
2. 在zkData数据目录下创建一个myid文件
3. 编辑myid，输入唯一标识，比如2,3,4
4. 配置zoo.cfg :

   # server.A=host1:B:C
   # A: myid编号
   # B：数据通信端口
   # C：选举通信的端口
   server.2=host1:2888:3888
   server.3=host2:2888:3888
   server.4=host3:2888:3888
   

5. 启动每台服务器上的zkServer.sh start ,通过zkServer.sh status查看leader还是follower

配置解释

tickTime: 每隔tickTime时间发送一次心跳

initLimit：follower链接leader最多允许的心跳帧次数：
initLimit * tickTime后就会超时

syncLimit: follower和leader同步时最多允许的心跳丢失次数
syncLimit * tickTime后就超时，从服务列表中删除follower

内部原理

选举机制

基于paxos协议。

1. 半数机制：一般装奇数台

2. leader与follower，投票选举出来的leader

详情可以查看选举部分代码

都在 Election接口的实现里：

package org.apache.zookeeper.server.quorum;

public interface Election {

    Vote lookForLeader() throws InterruptedException;
    void shutdown();

}

主要是FastLeaderElection类。

节点类型

• 持久：客户端和服务端断开连接后节点不删除
  1. 持久化目录节点：目录不变
  2. 持久化顺序编号目录节点：断开后会自动编号
• 短暂：断掉就删除了
  1. 临时目录节点
  2. 临时目录编号节点

Stat结构体

建议先看shell操作。

1. czxid: 创建节点的事务zxid：zxid唯一，时间戳，代表顺序
2. ctime: znode被创建的毫秒数
3. mzxid：最后更新的zxid
4. mtime：最后修改的毫秒数
5. pZxid: 最后更新的子节点的zxid
6. cversion: znode字节点变化号，znode子节点修改的次数
7. dataversion：数据变化号
8. aclVersion：访问控制列表的变化号
9. ephemeralOwner：如果是临时节点，这个代表znode拥有者的session id，如果不是则为0
10. dataLength：数据长度
11. numChildren：子节点数量

监听器原理

1. 客户端：首先有一个main线程
2. 客户端：main线程里创建2个线程：一个负责连接通信(connector)，一个负责监听(listener)
3. 客户端：通过connector把注册的监听事件发给zk服务器
4. 服务器：zk的注册监听器列表(服务器)将注册的监听事件添加到列表中
5. 服务器：zk服务器监听到有数据路径变化，就会将消息发给listener线程
6. 客户端：listener内部调用process方法

常见监听类型：

1. 监听节点数据的变化：get path watch
2. 监听子节点增减的变化： ls path watch

写数据的流程

client----》发送写请求—》server1

• 如果server1不是leader，则会把请求转发给leader，leader会把请求广播给各个server，比如server1和server2，各个server写成功了就会通知leader
• 当leader收到大多数（过半）的server写成功的回复后，就认为数据写成功了
• 写成功后，leader告诉server1写成功了
• server1再告诉client写成功了

操作实战

shell使用

zkCli.sh 进入客户端

1. help: 显示命令

2. ls /：查看当前目录节点

3. create /china "china" : 创建节点
   create /china/beijing "beijing": 子节点

4. get /china/beijing : 获取节点的值

5. create -e /china/japan "japan": 创建短暂节点

6. create -s /china/cq "cq": 创建带有序号的节点(多次执行)

7. set /china/beijing "home": 修改节点的值

8. get /china watch: 监听节点值的变化(注册一次有用一次)
   ls /china watch: 监听节点的变化

9. delete /china/beijing: 删除节点
   rmr /china: 递归删除

代码实践

准备maven环境

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junitgroupId>
            <artifactId>junitartifactId>
            <version>4.12version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>log4jgroupId>
            <artifactId>log4jartifactId>
            <version>1.2.17version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeepergroupId>
            <artifactId>zookeeperartifactId>
            <version>3.4.10version>
        dependency>
    dependencies>

创建client

    /**
     * 多个以逗号分隔
     */
    private static String connectString = "localhost:2181";
    /**
     * 超时时间
     */
    private static int sessionTimeout = 2000;
    /**
     * client
     */
    private static ZooKeeper zk;

    @BeforeClass
    public static void init() throws IOException {
        zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, watchedEvent -> {

        });
    }
	
    @AfterClass
    public static void afterClass() throws Exception {
        zk.close();
    }	

代码实现CRUD

    @Test
    public void createNode() throws KeeperException, InterruptedException {
        String path = zk.create("/super", "jimo".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        assertEquals("/super", path);
    }

    @Test
    public void getNode() throws KeeperException, InterruptedException {
        List<String> children = zk.getChildren("/", false);
        children.forEach(System.out::println);
    }

    @Test
    public void getNodeWatch() throws KeeperException, InterruptedException {
        zk.getChildren("/", watcher -> {
            try {
                getNode();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        TimeUnit.MINUTES.sleep(1L);
    }

    @Test
    public void nodeExist() throws KeeperException, InterruptedException {
        Stat exists = zk.exists("/super", false);
        assertNotNull(exists);
        Stat existNon = zk.exists("/hehe", false);
        assertNull(existNon);
    }