zookeeper轻松入门
zookeeper的必要性
开源的大数据系统，如Hadoop、HIVE等等，类似于动物园，难以管理。
zookeeper扮演动物管理员的角色出现，对分布式系统进行协调。
典型应用场景
◎分布式通知/协调
用于分布式系统的任务分发与任务执行结果反馈
◎集群管理
zookeeper可以监控节点的存活状态
◎master选举
maser/slave结构系统中，避免单点故障，需要多个master,其中只有一个active master，zookeeper帮助选择active master
◎分布式锁
—独占：某一时刻只有一个client能够获得
—控制时序：多个客户端的某些过程按照顺序执行
分布式队列
… …
架构
zookeeper由2N+1个server组成，只要保证至少N+1个节点可用时，整个系统就可正常运行。
Server角色类型
Leader：不接受client的请求，负责进行投票的发起和决议，最终更新状态
Follwer：接收客户端请求并返回客户结果，参与Leader发起的投票
Observer：和Follwer类似，同client进行交互，存有数据副本，但不参与投票
leader和各个follower是互相通信的，对于zk系统的数据都是保存在内存里面的，同样也会备份一份在磁盘上。对于每个节点而言，命名空间是一样的，即他们有同样的数据。其中leader是唯一的，其他都是learner（follower+observer），如果leader挂了，zk集群会重新选举。超过一半以上的zk节点挂了，则zk service不可用。
数据结构
类似于文件系统结构，呈树状，保证每个节点的唯一性。不同的是所有节点都称为ZNode，既可以包含子节点，也可以包含数据。图中为6个ZNode。
ZNode类型
在创建znode节点的时候，可以根据需求制定其类型。主要有以下几种：
◎PERSISTENT：持久化znode节点，一旦创建不会主动消失，除非客户端主动删除。
◎SEQUENCE：顺序增加编号节点。类似于id自增，假如已经有节点/servers/server0000000000，再新建一个节点则为/servers/server0000000001，依次类推，以后任意client创建znode都会得到一个比当前路径下最大znode编号+1的节点。
◎PERSISTENT|SEQUENCE：正如定义一样，此类型是前两种的结合。即顺序自增的持久化znode节点。这种节点会根据当前已存在的最大znode节点自动+1编号，且不会随着session的断开而消失。
◎EPHEMERAL：临时znode节点，依附于client建立的连接存在。client连接到zk service会建立一个session并建立临时节点。一旦client关闭zk的连接，session被服务器清除，同时该临时节点也被删除。
◎EPHEMERAL|SEQUENCE：临时自增编号节点，znode节点会自动增加，同时也会随session的消失而消失。
数据交互
读
集群中所有zk节点的本地副本数据都是一致的，因此读取数据时可直接读取client连接的server内存中数据即可
更新
相对读操作，更新过程较复杂，如图所示
1）client向server发送更新请求
2）server向leader转发更新请求
3）leader向follower发起proposol过程
4）follower执行并反馈结果
5）leader接收响应，超过一半返回成功，则认为成功，否则认为失败。并将结果反馈给client连接到的server
6）server将结果反馈给client
正如上述过程，随着client请求变多，zk集群变大时，follower的压力变大，同时更新的成本变大，因为在投票的过程中，所有的follower都要在本地执行伪更新操作并将结果反馈给leader，超过一半返回成功leader才认为更新成功了，等待时间长。
解决方案：增加observer节点。observer节点只是为了扩展系统，提高读取速度。同follower类似，可以接收客户端连接请求，将写请求转发给leader。但是observer不参加投票，只同步leader的状态。意思也就是说在客户端发送一个更新请求时，observer对于leader发起的protosol是屏蔽的，它不会做任何操作。只静静的等着最后分享投票结果就OK了。
zookeeper特性
◎顺序性
client的update请求都会根据它发出的顺序被顺序性的处理
◎原子性
一个update操作要么成功要么失败，没有其他
◎强一致性
client无论连接到哪个server，展示给它的都是同一个视图，即所有server包括observer在内的数据都是一致的
◎可靠性
update一旦成功，就被持久化了。除非另一个update请求更新当前值
◎实时性
对于每一个client，它的系统视图都是最新的