java zookeeper基础



一、Zookeeper 入门

1.1.概述

Zookeeper 是一个开源的分布式的，为分布式框架提供协调服务的Apache 项目。

1.2.Zookeeper工作机制

Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于设计的分布式服务管理框架，它，然后，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将做出相应的反应。

1.3.Zookeeper特点

1） ：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。
2） 集群中只要有节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所以Zookeeper适合安装。
3） ：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。
4） 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。
5） 数据更新，一次数据更新要么成功，要么失败。
6） ，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。

1.4.数据结构

1.5.应用场景

提供的服务包括：。

1.5.1.统一命名服务

1.5.2.统一配置管理

• 分布式环境下，配置文件同步非常常见。
  • 一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如 Kafka 集群。
  • 对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。
• 配置管理可交由ZooKeeper实现。
  • 可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。
  • 各个客户端服务器监听这个Znode。
  • 一旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知各个客户端服务器。

1.5.3.统一集群管理

• 分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。
  • 可根据节点实时状态做出一些调整。
• ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化
  • 可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。
  • 监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

1.5.4.服务器动态上下线

• 客户端能实时洞察到服务器上下线的变化

1.5.5.软负载均衡

• 在Zookeeper中记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户端请求

1.6.Zookeeper官网

Zookeeper官网：https://zookeeper.apache.org/

Zookeeper所有版本：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/

zookeeper-3.5.7：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.5.7/

1.6.1.Zookeeper下载

1.6.2.历史版本

1.6.3.下载Linux 环境安装的tar包

二、Zookeeper安装【Centos7】

2.1.环境要求

2.1.1.安装JDK

2.1.2.上传apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz 安装包到/opt/module目录下

2.1.3.解压到指定目录

2.1.4.修改文件夹名称

2.2.配置修改

2.2.1.将zookeeper-3.5.7/conf 路径下的 zoo_sample.cfg 修改为 zoo.cfg

2.2.2.修改zookeeper数据文件存放目录

2.2.3.创建相关数据文件存放目录

2.3.操作Zookeeper

2.3.1.添加到环境变量

2.3.2.启动Zookeeper

2.3.3.查看进程是否启动

2.3.4.ZooKeeper服务端口为2181，查看服务已经启动

2.3.5.查看状态

2.3.6.启动客户端

2.3.7.退出客户端

2.3.8.停止Zookeeper

2.3.9.查看数据文件存放目录zkData

2.4.配置参数解读

2.4.1.tickTime = 2000：通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒

2.4.2.initLimit = 10：LF初始通信时限

Leader和Follower时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量）

2.4.3.syncLimit = 5：LF同步通信时限

Leader和Follower之间通信时间如果超过syncLimit * tickTime，Leader认为Follwer死掉，从服务器列表中删除Follwer。

2.4.4.dataDir：保存Zookeeper中的数据

注意：默认的tmp目录，容易被Linux系统定期删除，所以一般不用默认的tmp目录。

2.4.5.clientPort = 2181：客户端连接端口，通常不做修改

三、Zookeeper 集群操作

3.1.集群操作

在ZooKeeper集群服中务中有三个角色：

：

1. 处理事务请求
2. 集群内部各服务器的调度者

：

1. 处理客户端非事务请求，转发事务请求给Leader服务器
2. 参与Leader选举投票

：

1. 处理客户端非事务请求，转发事务请求给Leader服务器

3.1.1.集群安装

3.1.1.1.集群规划

在host128、host129 和host130 三个节点上都部署Zookeeper

思考：如果是 10 台服务器，需要部署多少台 Zookeeper？

3.1.1.2.解压安装

3.1.1.3.配置服务器编号

3.1.1.3.1.创建相关数据文件存放目录 zkData

3.1.1.3.2.创建一个 myid 的文件【！！！】

3.1.1.3.3.拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上

，需要编辑集群分发脚本

并分别在host129、host130 上修改myid 文件中内容为 2、3

3.1.1.4.配置zoo.cfg文件

3.1.1.4.1.拷贝配置文件zoo_sample.cfg 为zoo.cfg

3.1.1.4.2.修改zookeeper配置文件zoo.cfg【！！！】

3.1.1.4.3.配置参数解读【！！！】

3.1.1.4.4.同步zoo.cfg 配置文件

3.1.1.4.5.修改zkEnv.sh文件并同步，配置java环境变量

不修改容易报错：JAVA_HOME is not set and java could not be found in PATH.

3.1.1.5.集群操作

3.1.1.5.1.分别启动Zookeeper

3.1.1.5.2.查看状态

3.1.2.选举机制（面试重点）

3.1.2.1.Zookeeper选举机制——第一次启动

（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），，服务器1状态保持为；

（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票数0票，服务器2票数2票，没有半数以上结果，，服务器1，2状态保持；

（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。，；

（4），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；

（5）服务器5启动，同4一样当小弟。

3.1.2.2.Zookeeper选举机制——非第一次启动

（1）当zookeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，就会开始进入Leader选举：

• 服务器初始化启动
• 服务器运行期间无法和leader保持连接

（2）而当一台机器进入Leader选举流程时，当前集群也可能会处于以下两种状态：

• 集群中本来就已经存在一个Leader
  对于这种已经存在Leader的情况，机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器来说，仅仅需要和Leader机器建立连接，并进行状态同步即可。
• （重点）
  假设ZooKeeper由5台服务器组成，SID分别为、、3、、5，ZXID分别为、、8、、7，并且此时SID为3的服务器是Leader。某一时刻，3和5服务器出现故障，因此开始进行Leader选举。最后选了服务器2。

3.1.3.ZK 集群启动停止脚本

3.1.3.1.在host128 创建脚本

3.1.3.2.脚本内容

3.1.3.3.增加脚本执行权限

3.1.3.4.Zookeeper 集群启动

3.1.3.5.Zookeeper 集群状态

3.1.3.6.Zookeeper 集群停止

3.1.4.显示集群的所有java进程状态jpsall 脚本

3.1.4.1.在host128 创建脚本

3.1.4.2.脚本内容

3.1.4.3.增加脚本执行权限

3.1.4.4.执行脚本

3.2. 客户端命令行操作

3.2.1.命令行基本语法

3.2.1.1.启动客户端

3.2.1.2.显示所有的操作命令

3.2.2.znode 节点数据信息

3.2.2.1.查看当前znode中所包含的内容

3.2.2.2.查看当前节点详细数据

：每次修改 ZooKeeper 状态都会产生一个 ZooKeeper 事务 ID。
事务 ID 是 ZooKeeper 中所有修改总的次序。
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。

3.2.3.节点类型（持久/短暂/有序号/无序号）

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

说明：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

3.2.3.1.分别创建2个普通节点（永久节点 + 不带序号）

3.2.3.2.获得节点的值

3.2.3.3.创建带序号的节点（永久节点 + 带序号）

3.2.3.3.1.先创建一个普通的根节点/sanguo/weiguo

3.2.3.3.2.创建带序号的节点

3.2.3.4.创建短暂节点（短暂节点 + 不带序号 or 带序号）

3.2.3.4.1.创建短暂的不带序号的节点

3.2.3.4.2.创建短暂的带序号的节点

3.2.3.4.3.在当前客户端是能查看到的

3.2.3.4.4.退出当前客户端然后再重启客户端

3.2.3.4.5.再次查看根目录下短暂节点已经删除

3.2.3.5.修改节点数据值

3.2.4.监听器原理

3.2.4.1.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，一个。

3） 通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper。

4） 在Zookeeper的注册监听器列表中将注册的监听事件添加到列表中，表示这个服务器中的/path，即根目录这个路径被客户端监听了；

5） Zookeeper监听到有数据或路径变化，就会将这个消息发送给listener线程。

6） listener线程内部调用了process()方法，采取相应的措施，例如更新服务器列表等。

3.2.4.2.常见的监听

1） 监听节点数据的变化

2） 监听子节点增减的变化

3.2.4.3.节点的值变化监听

（1）在host129 主机上注册监听/sanguo 节点数据变化

（2）在host130 主机上修改/sanguo 节点的数据

（3）观察host129 主机收到数据变化的监听

注意：在host130 再多次修改/sanguo的值，host129上不会再收到监听。

因为，只能。想再次监听，需要。

3.2.4.4.节点的子节点变化监听（路径变化）

（1）在host129 主机上注册监听/sanguo 节点的子节点变化

（2）在host130 主机/sanguo 节点上创建子节点

（3）观察host129 主机收到子节点变化的监听

注意：节点的路径变化，也是，。想多次生效，就需要。

3.2.5.节点删除与查看

3.2.5.1.查看节点状态

3.2.5.2.删除节点

3.2.5.3.递归删除节点

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