Zookeeper 实战

1 分布式安装部署
0 集群规划
在 hadoop102、 hadoop103 和 hadoop104 三个节点上部署 Zookeeper。

1 解压安装
1）解压 zookeeper 安装包到/opt/module/目录下
[joker@hadoop102 software]$ tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz -C /opt/module/
2） 在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建 zkData
mkdir -p zkData
3）重命名/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf 这个目录下的 zoo_sample.cfg 为zoo.cfg
mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

2 配置 zoo.cfg 文件
1）具体配置

dataDir=/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData
增加如下配置
#######################cluster##########################
server.2=hadoop102:2888:3888
server.3=hadoop103:2888:3888
server.4=hadoop104:2888:3888

2）配置参数解读
Server.A=B:C:D。
A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；
B 是这个服务器的 ip 地址；
C 是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；
D 是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。
集群模式下配置一个文件 myid，这个文件在 dataDir目录下，这个文件里面有一个数据就是 A 的值， Zookeeper 启动时读取此文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比较从而判断到底是哪个 server。

3 集群操作
1）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData 目录下创建一个 myid 的文件
touch myid
添加 myid 文件，注意一定要在 linux 里面创建，在 notepad++里面很可能乱码

2）编辑 myid 文件
vi myid
在文件中添加与 server 对应的编号：如 2

3）拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上
xsync zookeeper-3.4.10/
也可以

scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop103:/opt/module/
scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop104:/opt/module/

并分别修改 myid 文件中内容为 3、 4

4）分别启动 zookeeper

[joker@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start
[joker@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start
[joker@hadoop104 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

5）查看状态
[joker@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[joker@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[joker@hadoop104 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower

2 客户端命令行操作

1 启动客户端
[joker@hadoop103 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkCli.sh

2 显示所有操作命令
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] help

3 查看当前 znode 中所包含的内容
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[zookeeper]

4 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls2 /
[zookeeper]
cZxid = 0x0
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x0
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x0
cversion = -1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 1

5 创建普通节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create /app1 "hello app1"
Created /app1
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] create /app1/server101 "192.168.25.101"
Created /app1/server101

6 获得节点的值
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] get /app1
hello app1
cZxid = 0x20000000a
ctime = Mon Jul 17 16:08:35 CST 2017
mZxid = 0x20000000a
mtime = Mon Jul 17 16:08:35 CST 2017
pZxid = 0x20000000b
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 10
numChildren = 1
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] get /app1/server101
192.168.25.101
cZxid = 0x20000000b
ctime = Mon Jul 17 16:11:04 CST 2017
mZxid = 0x20000000b
mtime = Mon Jul 17 16:11:04 CST 2017
pZxid = 0x20000000b
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 13
numChildren = 0

7 创建短暂节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 9] create -e /app-emphemeral 8888
1）在当前客户端是能查看到的
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] ls /

[app1, app-emphemeral, zookeeper]
2）退出当前客户端然后再重启客户端
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 12] quit
[atguigu@hadoop104 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkCli.sh

3）再次查看根目录下短暂节点已经删除
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[app1, zookeeper]

8 创建带序号的节点
1）先创建一个普通的根节点 app2
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 11] create /app2 "app2"

2）创建带序号的节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 13] create -s /app2/aa 888
Created /app2/aa0000000000
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 14] create -s /app2/bb 888
Created /app2/bb0000000001
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 15] create -s /app2/cc 888
Created /app2/cc0000000002
如果原节点下有 1 个节点，则再排序时从 1 开始，以此类推。
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 16] create -s /app1/aa 888
Created /app1/aa0000000001

9 修改节点数据值
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] set /app1 999

10 节点的值变化监听
1）在 104 主机上注册监听/app1 节点数据变化
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 26] get /app1 watch
2）在 103 主机上修改/app1 节点的数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] set /app1 777
3）观察 104 主机收到数据变化的监听
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/app1

11 节点的子节点变化监听（路径变化）
1）在 104 主机上注册监听/app1 节点的子节点变化
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /app1 watch
[aa0000000001, server101]
2）在 103 主机/app1 节点上创建子节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] create /app1/bb 666
Created /app1/bb
3）观察 104 主机收到子节点变化的监听
WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/app1

12 删除节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /app1/bb

13 递归删除节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] rmr /app2

14 查看节点状态
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 12] stat /app1
cZxid = 0x20000000a
ctime = Mon Jul 17 16:08:35 CST 2017
mZxid = 0x200000018
mtime = Mon Jul 17 16:54:38 CST 2017
pZxid = 0x20000001c
cversion = 4
dataVersion = 2
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 3
numChildren = 2

3 API 应用
1 Eclipse 环境搭建
1）创建一个maven工程
2）加入pom文件依赖

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

3）加入log4j.properties文件

log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.logfile.File=target/spring.log
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

2 创建 ZooKeeper 客户端

private static String connectString = "hadoop102:2181,hadoop103:2181,hadoop104:2181";
private static int sessionTimeout = 2000;
private ZooKeeper zkClient = null;

// 初始化客户端
@Before
public void initClient() throws Exception {
    zkClient = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {

        @Override
        public void process(WatchedEvent event) {
            // 收到事件通知后的回调函数（用户的业务逻辑）
            System.out.println(event.getType() + "--" + event.getPath());

            // 再次启动监听
            try {
                zkClient.getChildren("/", true);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    });
}

3 创建子节点

// 创建子节点
@Test
public void create() throws Exception {
    // 数据的增删改查
    // 参数 1：要创建的节点的路径； 参数 2：节点数据 ； 参数 3：节点权限 ；参数 4：节点的类型
    String path = zkClient.create("/eclipse", "hello joker".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
    System.out.println(path);
}

4 获取子节点并监听

// 获取子节点
@Test
public void getChildren() throws Exception {
    List children = zkClient.getChildren("/", true);
    for (String child : children) {
        System.out.println(child);
    }
    // 延时阻塞
    Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}

5 判断 znode 是否存在

// 判断 znode 是否存在
@Test
public void exist() throws Exception {
    Stat stat = zkClient.exists("/eclipse", false);
    System.out.println(stat == null ? "not exist" : "exist");
}

4 案例实战
1 监听服务器节点动态上下线案例
1）需求：某分布式系统中，主节点可以有多台，可以动态上下线，任意一台客户端都能实时感知到主节点服务器的上下线

2）需求分析

3）具体实现：
（0）现在集群上创建/servers 节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 10] create /servers "servers"
Created /servers

（1）服务器端代码

package com.da;

import java.io.IOException;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

public class ZkServer {
    private static String connectString = "hadoop102:2181,hadoop103:2181,hadoop104:2181";
    private static int sessionTimeout = 2000;
    private ZooKeeper zk = null;
    private String parentNode = "/servers";

    // 创建到 zk 的客户端连接
    public void getConnect() throws IOException {
        zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
            }
        });
    }

    // 注册服务器
    public void registServer(String hostname) throws Exception {
        String create = zk.create(parentNode + "/server", hostname.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,
                CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
        System.out.println(hostname + " is noline " + create);
    }

    // 业务功能
    public void business(String hostname) throws Exception {
        System.out.println(hostname + " is working ...");
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获取 zk 连接
        ZkServer server = new ZkServer();
        server.getConnect();
        // 利用 zk 连接注册服务器信息
        server.registServer(args[0]);
        // 启动业务功能
        server.business(args[0]);
    }
}

（2）客户端代码

package com.da;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

public class ZkClient {
    private static String connectString = "hadoop102:2181,hadoop103:2181,hadoop104:2181";
    private static int sessionTimeout = 2000;
    private ZooKeeper zk = null;
    private String parentNode = "/servers";
    private volatile ArrayList serversList = new ArrayList<>();

    // 创建到 zk 的客户端连接
    public void getConnect() throws IOException {
        zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                // 再次启动监听
                try {
                    getServerList();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    //
    public void getServerList() throws Exception {
        // 获取服务器子节点信息，并且对父节点进行监听
        List children = zk.getChildren(parentNode, true);
        // 存储服务器列表
        ArrayList servers = new ArrayList<>();
        // 获取每个节点的数据
        for (String child : children) {
            byte[] data = zk.getData(parentNode + "/" + child, false, null);
            servers.add(new String(data));
        }
        // 把 servers 赋值给成员 serverList，已提供给各业务线程使用
        serversList = servers;
        System.out.println(serversList);
    }

    // 业务功能
    public void business() throws Exception {
        System.out.println("client is working ...");
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获取 zk 连接
        ZkClient client = new ZkClient();
        client.getConnect();
        // 获取 servers 的子节点信息，从中获取服务器信息列表
        client.getServerList();
        // 业务进程启动
        client.business();
    }
}