Zookeeper学习——基础框架

Zookeeper是一个开源的分布式的，为分布式应用提供协调服务的Apache项目。

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，从而实现集群中类似Master/Slave管理模式

Zookeeper=文件系统+通知机制

基础

数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，zookeeper集群自身维护了一套数据结构。这个存储结构是一个树形结构，其上的每一个节点，我们称之为"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。

节点类型

• Znode有两种类型：

  • 短暂（ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自己删除
  • 持久（persistent）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点不删除

• Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ）

  1. 持久化目录节点（PERSISTENT）
     客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
  2. 持久化顺序编号目录节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）
     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
  3. 临时目录节点（EPHEMERAL）
     客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
  4. 临时顺序编号目录节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）
     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

• 创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护

• 在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

特点

1. Zookeeper：一个领导者（leader），多个跟随者（follower）组成的集群。
2. Leader负责进行投票的发起和决议，更新系统状态
3. Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果，在选举Leader过程中参与投票
4. 集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。
5. 全局数据一致：每个server保存一份相同的数据副本，client无论连接到哪个server，数据都是一致的。
6. 更新请求顺序进行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行。
7. 数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
8. 实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据。

stat结构体

1. czxid- 引起这个znode创建的zxid，创建节点的事务的zxid（ZooKeeper Transaction Id） 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