【ZooKeeper Notes 11】ZooKeeper客户端地址列表的随机原理

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在之前一个文章《ZooKeeper Java API 使用样例》中提到，客户端使用ZooKeeper的时候，首先会建立与ZooKeeper的连接，方法是通过调用下面这个构造方法来实现的。

public ZooKeeper(String connectString, //
int sessionTimeout, //
Watcher watcher,//
boolean canBeReadOnly )
throws IOException

 在这个构造方法中，首先要配置的是ZK服务器的地址列表，即connectString 这个参数，这个参数通常是这样一个格式的字符串：

192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181

 很明显，我们可以看到，ZK客户端允许我们将ZK服务器的所有地址都配置在这里，于是一个问题就来了，ZK在连接服务器过程中，是如何选择服务器的呢？下面首先来看看ZK客户端是如何处理这个connectString的：

new ZooKeeper(“192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181”,...)

 实例一个ZooKeeper对象的时候，会要求传入一个地址列表的字符串，这个字符串就是ZK服务器的地址列表，用英文状态“，“隔开。

ConnectStringParser connectStringParser =

 之后，这个地址列表会被封装到一个ConnectStringParser 对象中去，这个类主要就是解析传入地址列表字符串，将其它保存在一个ArrayList中。这个对象基本结构如下，这里我们主要关注serverAddresses这个成员。

public final class ConnectStringParser {
    private final String chrootPath;
    private final ArrayList<InetSocketAddress> serverAddresses = new ArrayList<InetSocketAddress>();
}

接下去，这个地址列表会被进一步封装成StaticHostProvider对象，并且在运行过程中，一直是这个对象来维护整个地址列表。关于这个对象，我们主要关注两点：地址列表的随机和地址获取这两个过程。首先来看地址列表的随机：

public StaticHostProvider(Collection<InetSocketAddress> serverAddresses)
            throws UnknownHostException {
        ……
 ……
        Collections.shuffle(this.serverAddresses);
    }

这里可以看到，对于传入地址列表，ZK使用java.util.Collections.shuffle(List list) 来对地址列表随机打乱顺序，注意，这个随机过程是一次性的，也就是说，之后使用过程中一直是按照这样的顺序。再来看看地址列表被随机打乱后，又是怎么使用地址的：

 public InetSocketAddress next(long spinDelay) {
        ++currentIndex;
        if (currentIndex == serverAddresses.size()) {
            currentIndex = 0;
        }
……
……
        return serverAddresses.get(currentIndex);
    }

看一下StaticHostProvider.next(long spinDelay) 方法就明白了。next方法的实现， 没错，就是“Round Robin”。简单的说，ZK客户端将所有Server保存在一个List中，然后随机打乱，并且形成一个环，具体使用的时候，从0号位开始一个一个使用。

另外两个注意点：

1.通过代码，可以发现ZK本质上是通过一个List来维护地址列表的，因此，Server地址能够重复配置，这样能够弥补客户端无法设置Server权重的缺陷，但是也会加大风险。 比如: 192.168.1.1:2181,192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181

2.如果客户端在进行Server切换过程中耗时过长，那么将会收到SESSION_EXPIRED. 这也是上面第1点中的加大风险之处。

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