二、Zookeeper客户端操作

二、Zookeeper客户端操作

1、Zookeeper特点

• Zookeeper : 一个领导者(Leader),多个跟随者(Follower)组成的集群
• 集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务，所以Zookeeper适合安装奇数台服务器
• 全局数据一致 ：每个Server保存一份相同的数据副本，Client无论连接到那个Server，数据都是一致的
• 更新请求顺序执行 ：来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行
• 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败
• 实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据

2、数据结构

• Zookeeper数据模型的结构与Linux文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点被称为ZNode。每一个ZNode，每一个ZNode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识

  

3、Zookeeper工作机制

• Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应

4、Zookeeper应用场景

• 统一命名服务
• 统一配置管理
• 统一集群管理
• 服务器节点动态上下线
• 软负载均衡
• 等等…

5、客户端命令行操作

命令语法	功能描述
help	显示所有操作命令
ls [path]	使用ls命令来查看当前ZNode的子节点[可监听] -w 监听子节点变化 -s 附加次级信息
create path desc	普通创建节点 -s 含有序列 -e 临时(重启或超时消失)
get path	获得节点的值[可监听] -w 监听节点内容变化 -s 附加次级信息
set path desc	设置(修改)节点的具体值
stat path	查看节点状态
delete	删除节点
deleteall	递归删除节点

• 启动客户端

  ####1》不指定连接直接启动
  [root@localhost zookeeper-3.5.7]# bin/zkCli.sh # 这个就是本机连接的，不能连接指定的
  ###########结果为############
  [zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]
  ####2》指定连接启动
  [root@localhost zookeeper-3.5.7]# bin/zkCli.sh -server 192.168.17.138:2181
  ###########结果为############
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 0]
  

6、ZNode节点数据信息

• 查看当前ZNode中包含的内容

  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 1] ls /
  [zookeeper]
  

• 查看当前节点详细数据

  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 2] ls -s /
  [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
  

  详细数据键值对解析

  数据名称	描述
  czxid	每次修改Zookeeper装填都会产生一个Zookeeper事务Id。事务Id是Zookeeper中所有修改总的次数。每次修改都有唯一的zxid，如果zxid1小于zxid2，那么zxid1在zxid2之前发生
  ctime	ZNode被创建时间的毫秒数(从1970年开始)
  mzxid	ZNode最后更新的事务zxid
  mtime	ZNode最后修改时间的毫秒数(从1970年开始)
  pZxid	ZNode最后更新的子节点zxid
  cversion	ZNode子节点变化号，ZNode子节点修改次数
  dataversion	ZNode数据变化号
  aclVersion	ZNode访问控制列表的变化号
  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
  dataLength	ZNode的数据长度
  numChildren	ZNode子节点数量

7、节点类型

• 持久(Persistent) : 客户端和服务器断开连接后，创建的节点不删除

• 短暂(Ephemeral) : 客户端和服务器断开连接后，创建的节点自己删除

  节点类型	节点描述
  持久化目录节点	客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
  持久化顺序编号目录节点	客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
  临时目录节点	客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除
  临时顺序摆好目录节点	客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

• 常见命令演示

  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 0] create /sanguo
  Created /sanguo
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 1] ls
  ls [-s] [-w] [-R] path
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 2] ls /sanguo
  []
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 3] ls /
  [sanguo, zookeeper]
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 4] create /sanguo/shuguo "liubei"
  Created /sanguo/shuguo
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 5] ls /
  [sanguo, zookeeper]
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 6] ls /sanguo/shuguo
  []
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 7] get -s /sanguo
  null
  cZxid = 0x100000006
  ctime = Wed Nov 17 17:35:03 CST 2021
  mZxid = 0x100000006
  mtime = Wed Nov 17 17:35:03 CST 2021
  pZxid = 0x100000007
  cversion = 1
  dataVersion = 0
  aclVersion = 0
  ephemeralOwner = 0x0
  dataLength = 0
  numChildren = 1
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 8] get /sanguo
  null
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 9] get -s /sanguo/sanguo
  org.apache.zookeeper.KeeperException$NoNodeException: KeeperErrorCode = NoNode for /sanguo/sanguo
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 10] get -s /sanguo/shuguo
  liubei
  cZxid = 0x100000007
  ctime = Wed Nov 17 17:35:56 CST 2021
  mZxid = 0x100000007
  mtime = Wed Nov 17 17:35:56 CST 2021
  pZxid = 0x100000007
  cversion = 0
  dataVersion = 0
  aclVersion = 0
  ephemeralOwner = 0x0
  dataLength = 6
  numChildren = 0
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 11] create /sanguo/weiguo "caocao"
  Created /sanguo/weiguo
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 12] ls -s /sanguo
  [shuguo, weiguo]cZxid = 0x100000006
  ctime = Wed Nov 17 17:35:03 CST 2021
  mZxid = 0x100000006
  mtime = Wed Nov 17 17:35:03 CST 2021
  pZxid = 0x100000008
  cversion = 2
  dataVersion = 0
  aclVersion = 0
  ephemeralOwner = 0x0
  dataLength = 0
  numChildren = 2
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 13] ls -s /sanguo/weiguo
  []cZxid = 0x100000008
  ctime = Wed Nov 17 17:38:28 CST 2021
  mZxid = 0x100000008
  mtime = Wed Nov 17 17:38:28 CST 2021
  pZxid = 0x100000008
  cversion = 0
  dataVersion = 0
  aclVersion = 0
  ephemeralOwner = 0x0
  dataLength = 6
  numChildren = 0
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 14] create -s /sanguo/weiguo/zhangliao "zhangliao"
  Created /sanguo/weiguo/zhangliao0000000000
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 15] create -s /sanguo/weiguo/zhangliao "zhangliao"
  Created /sanguo/weiguo/zhangliao0000000001
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 16] create -e /sanguo/wuguo "zhouyu"
  Created /sanguo/wuguo
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 17] ls /
  [sanguo, zookeeper]
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 18] ls /sanguo/
  Path must not end with / character
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 19] ls /sanguo
  [shuguo, weiguo, wuguo]
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 20] set /sanguo/weiguo "simayi"
  [zk: 192.168.17.138:2181(CONNECTED) 21] get -s /sanguo/weiguo
  simayi
  cZxid = 0x100000008
  ctime = Wed Nov 17 17:38:28 CST 2021
  mZxid = 0x10000000c
  mtime = Wed Nov 17 17:41:17 CST 2021
  pZxid = 0x10000000a
  cversion = 2
  dataVersion = 1
  aclVersion = 0
  ephemeralOwner = 0x0
  dataLength = 6
  numChildren = 2
  

• 操作节点时的注意点

  • 1、创建节点时要赋值
  • 2、当序号节点时，序号是Zookeeper自动添加以及增长的，由父节点进行维护，只增不减
  • 3、在分布式系统中，序号节点可以被用于为所有的事件进行群居排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

8、监听器

• 概述：客户端注册监听它的目录节点，当目录节点发生变化(数据改变、节点删除、子目录节点增加删除)时，Zookeeper会通知客户端，监听机制保证Zookeeper保存的任何的数据的任何改变都能快速地响应到坚挺了该节点的应用程序

• 监听原理详解

  • 1》首先要有一个main()线程
  • 2》在main线程中创建Zookeeper客户端，这时就会创建两个线程，一个负责网络连接通信(connect)，一个负责监听(listener)
  • 3》通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper
  • 4》在Zookeeper的注册监听列表中将注册的监听事件添加到列表中
  • 5》Zookeeper监听到有数据或路径变化，就会将这个消息发送给你listener线程
  • 6》listener线程内部调用了process()方法

• 常见的监听

  • 1》监听节点数据的变化 ： get path [watch]
  • 2》监听子节点增删的变化 ： ls path [watch]

• 注意点：注册监听一次，只能监听一次，若想再次监听，需要再次注册

• 节点的值变化监听

  # 在 192.168.17.138 主机上注册监听/sanguo 节点数据变化
  [zk: localhost:2181(CONNECTED) 26] get -w /sanguo
  # 在 192.168.17.139 主机上修改/sanguo 节点的数据
  [zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] set /sanguo "xisi"
  # 在 192.168.17.138 主机收到数据变化的监听
  WATCHER::
  WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged 
  path:/sanguo
  

• 节点的子节点改变监听

  # 在 192.168.17.138 主机上注册监听/sanguo 节点的子节点变化
  [zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls -w /sanguo
  [shuguo, weiguo]
  # 在 192.168.17.139 主机/sanguo 节点上创建子节点
  [zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create /sanguo/jin "simayi"
  Created /sanguo/jin
  # 观察 192.168.17.138 主机收到子节点变化的监听
  WATCHER::
  WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged 
  path:/sanguo