大数据 之 Zookeeper（Zookeeper 内部原理）

四、Zookeeper 内部原理

4.1 节点类型

4.2 Stat 结构体

（1）czxid-创建节点的事务zxid

• 每次修改ZooKeeper 状态都会收到一个zxid形式的时间戳，也就是ZooKeeper事务ID。

• 事务ID是 ZooKeeper 中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid，如果zxid1小于zxid2，那么zxid1在zxid2之前发生。

（2）ctime - znode 被创建的毫秒数(从1970年开始)

（3）mzxid - znode 最后更新的事务zxid

（4）mtime - znode 最后修改的毫秒数(从1970年开始)

（5）pZxid-znode 最后更新的子节点zxid

（6）cversion - znode 子节点变化号，znode子节点修改次数

（7）dataversion - znode 数据变化号

（8）aclVersion - znode 访问控制列表的变化号

（9）ephemeralOwner- 如果是临时节点，这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。

（10）dataLength- znode 的数据长度

（11）numChildren - znode 子节点数量

4.3 监听器原理（重点）

4.4 选举机制（重点）

（1）半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

（2）Zookeeper 虽然在配置文件中并没有指定 Leader和Follower。但是，Zookeeper 工作时，是有一个节点为 Leader，其他则为 Follower，Leader 是通过内部的选举机制临时产生的。

（3）以一个简单的例子来说明整个选举的过程。

假设有五台服务器组成的Zookeeper集群，它们的id从1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么。

Zookeeper的选举机制

（1）服务器1启动，发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上（3票），选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING；

（2）服务器2启动，再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器1发现服务器2的ID比自己目前投票推举的（服务器1）大，更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器1，2状态保持LOOKING

（3）服务器3启动，发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING；

（4）服务器4启动，发起一次选举。此时服务器1，2，3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，并更改状态为FOLLOWING；

（5）服务器5启动，同4一样当小弟。

4.5 写数据流程

问题：

ZooKeeper的部署方式,集群中的角色有,集群最少需要几台机器？

（1）部署方式 单机模式、集群模式

（2）角色：Leader和Follower

（3）以一个简单的例子来说明整个选举的过程。