概述

说点正确的废话

zookeeper是一个分布式协调框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。

ZK由JAVA编写，支持JAVA 和C两种语言的客户端。

ZK产生的背景

通常情况下，单个物理节点很容易达到性能，计算或者容量的瓶颈，所以这个时候就需要多个物理节点来共同完成某项任务，一个分布式系统的本质是分布在不同网络或计算机上的程序组件，彼此通过信息传递来协同工作的系统，而Zookeeper正是一个分布式应用协调框架，在分布式系统架构中有广泛的应用场景。

项目从单体到分布式转变之后，将会产生多个节点之间协同的问题

1. 每天的定时任务由谁哪个节点来执行
2. RPC调用时的服务发现
3. 如何保证并发请求的幂等
4. …

这些问题可以统一归纳为多节点协调问题，如果靠节点自身进行协调这是非常不可靠的，性能上也不可取。必须由一个独立的服务做协调工作，它必须可靠，而且保证性能。

安装

JDK依赖

Java编写，依赖JDK， JDK Version >=8

下载

官网下载： https://zookeeper.apache.org/releases.html#download

当然了，国内也有镜像可以下载，比如

3.5.8 版本

[root@localhost ~]# wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.5.8/apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz


  

3.6.2 版本

[root@localhost ~]# wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.6.2/apache-zookeeper-3.6.2-bin.tar.gz

  

这里我们选用3.5.8的版本

解压

[root@localhost ~]# tar -xvzf apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz 


  

修改配置文件

cd  {zookeeper_home}/conf   # 按实际路径调整
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg  


  

启动 / 停止

 {zookeeper_home}/bin/zkServer.sh  # 按实际路径调整,查看启动支持哪些参数


[root@localhost bin]# ./zkServer.sh 
/usr/bin/java
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /root/apache-zookeeper-3.5.8-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Usage: ./zkServer.sh [--config <conf-dir>] {start|start-foreground|stop|restart|status|print-cmd}
[root@localhost bin]# 


  

启动，采用默认的配置文件

[root@localhost bin]# ./zkServer.sh start 
/usr/bin/java
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /root/apache-zookeeper-3.5.8-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@localhost bin]# 


  

停止

[root@localhost bin]# ./zkServer.sh stop
/usr/bin/java
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /root/apache-zookeeper-3.5.8-bin/bin/../conf/zoo.cfg
Stopping zookeeper ... 

STOPPED
[root@localhost bin]# 


  

也可以指定配置文件，不指定的话默认使用 conf/zoo.cfg

[root@localhost bin]# ./zkServer.sh  start ../conf/zoo.cfg 


  

连接服务器

bin/zkCli.sh ‐server ip:port

  

例子

[root@localhost bin]# ./zkCli.sh -server 192.168.126.129:2181
/usr/bin/java
Connecting to 192.168.126.129:2181
2020-11-15 23:43:05,472 [myid:] - INFO  [main:Environment@109] - Client environment:zookeeper.version=3.5.8-f439ca583e70862c3068a1f2a7d4d068eec33315, built on 05/04/2020 15:07 GMT
........
........
........
Welcome to ZooKeeper!

........
........
........

WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: 192.168.126.129:2181(CONNECTED) 0] 


  

配置文件说明

# zookeeper时间配置中的基本单位 (毫秒)
tickTime=2000
# 允许follower初始化连接到leader最大时长，它表示tickTime时间倍数 即:initLimit*tickTime
initLimit=10
# 允许follower与leader数据同步最大时长,它表示tickTime时间倍数 
syncLimit=5
#zookeper 数据存储目录
dataDir=/tmp/zookeeper
#对客户端提供的端口号
clientPort=2181
#单个客户端与zookeeper最大并发连接数
maxClientCnxns=60
# 保存的数据快照数量，之外的将会被清除
autopurge.snapRetainCount=3
#自动触发清除任务时间间隔，小时为单位。默认为0，表示不自动清除。
autopurge.purgeInterval=1


  

ZK 核心概念 (文件系统数据结构+监听通知机制)

可以先把Zookeeper 理解为 是一个用于存储少量数据的基于内存的数据库，主要有如下两个核心的概念：文件系统数据结构+监听通知机制

文件系统数据结构

Zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构

每个子目录项都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统类似，可以自由的增加、删除znode，在一个znode下增加、删除子znode。

6种Node类型

• PERSISTENT-持久化目录节点

客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只要不手动删除该节点，永远存在

• PERSISTENT_SEQUENTIAL-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 ,非常适合用于分布式锁、分布式选举等场景

• EPHEMERAL-临时目录节点

客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除 适用于心跳，服务发现等场景。

• EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点

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

• Container 节点

3.5.3 版本新增，如果Container节点下面没有子节点，则Container节点在未来会被Zookeeper自动清除,定时任务默认60s 检查一次

• TTL 节点 (Time To Life)

默认禁用，只能通过系统配置 zookeeper.extendedTypesEnabled=true 开启，不稳定

监听通知机制

客户端注册监听它关心的任意节点，或者目录节点及递归子目录节点

1. 如果注册的是对某个节点的监听，则当这个节点被删除，或者被修改时，对应的客户端将被通知

2. 如果注册的是对某个目录的监听，则当这个目录有子节点被创建，或者有子节点被删除，对应的客户端将被通知

3. 如果注册的是对某个目录的递归子节点进行监听，则当这个目录下面的任意子节点有目录结构的变化（有子节点被创建，或被删除）或者根节点有数据变化时，对应的客户端将被通知。

注意：

1. 所有的通知都是一次性的，及无论是对节点还是对目录进行的监听，一旦触发，对应的监听即被移除。
2. 递归子节点，监听是对所有子节点的，所以，每个子节点下面的事件同样只会被触发一次。

ZK的应用场景

1. 分布式配置中心
2. 分布式注册中心
3. 分布式锁
4. 分布式队列
5. 集群选举
6. 分布式屏障
7. 发布/订阅
8. …

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