ZooKeeper概念和基础

之前看过不少关于ZooKeeper的博客，文章，然后今天看了《ZooKeeper分布式过程协同技术详解》（PS：不知道是不是我的书是盗版的，里面有些错别字）的写一篇博客记录下
不然下次面试又被问懵逼就很尬（简历写了了解ZooKeeper，结果一问被问懵，属实尴尬）
有些是书上的内容，有些是我自己的理解。有疑问或者认为有错，欢迎指出

这篇不涉及具体安装使用，仅介绍原理。要晓得这个程序才2.3M，不会有太难的东西。 要从心里上藐视他，要是一开始就预设这个东西很难，你还学个锤子
下载链接：清华大学的镜像站下载应该比去官网下载快点

脑图
ZooKeeper

1. ZooKeeper是什么

面试官：“我看你简历写了了解ZooKeeper，ZooKeeper是什么”
我：“ZooKeeper是一个程序”

我上次有个面试其中一个问题我就这样答的，我以为我挂了，虽然最后面试还是过了。但是最终没有去
每次这种是什么的问题就很懵，也不知道什么说
百度百科：ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

2. ZooKeeper有什么用

ZooKeeper是一个协助分布式系统开发的应用程序，主要用来处理协同数据。其可以用来集群管理，统一命名服务，管理配置信息，分布式锁

3. ZooKeeper原理

3.1 原理

ZooKeeper就是由树监听器实现的

3.1.1 树形结构 Znode

就是与文件系统结构差不多的树形结构
每个节点称为Znode，可以有子节点，每个节点自身也可以存储信息
Znode有4种类型：

永久节点
临时节点（会话session结束（正常结束，或者节点崩溃断开连接）就被删除）
顺序永久节点（就是带序号）
顺序临时节点

session一次连接从开始到结束是一个session
基本一样：你不能在/java/basic 下建立两个jdbc文件夹
树形结构示意图

3.1.2 监听器

每一个Znode可以被监听，Znode的改变（新建，删除，修改）监听者都可以收到通知（前提是你先要监听）
PS：按我书上的说法（2016年出版的书，应该不至于过时），监听器只能用一次。就是说我坚挺到第一次变化后，如果我不重新注册监听器，就收不到第二次变化的通知
补救：收到通知后，再次设置监听前查下内容，这样不至于丢掉我第二次监听器之前的变化（但是这里会涉及到ABA问题）。但是ZooKeeper可不是用于高并发的，人家承诺的是高性能与高可用。

3.2 两种模式

ZooKeeper有独立模式和仲裁模式两种
独立单台机器单个实例
仲裁模式：单个机器多个实例或者多个机器多个实例
仲裁模式主要是用于选主，当主节点挂掉，选择一个新的主节点。超过一半（与少数服从多数有区别）认可，即成为新的主

3.3 原理在实际应用的体现

3.3.1 集群管理

选主：
每个节点用顺序临时Znode表示。例如：Znode0，Znode1，···，Znode8
其中Znode0是主节点，当其断开时，节点被删除，这个时候还连接的Znode1-8选最小的为主节点，也就是Znode1为主节点
等等！！！！，刚才说的仲裁呢？
情节1：如果生效的Znode1-8是互相连接的，Znode1节点得到8票，大于4.5自然是主节点。
**情节2：**如果生效的节点分层两部分呢（也就是脑裂）：Znode1-2互相连接，Znode3-8互相连接。按照仲裁的规定，现在Znode1得两票，Znode3得6票，Znode3才是主（Master）。这个时候相当于是0.1.2断开连接，之后其序号就是9,10，11了
情节3： 如果剩下的节点分层两部分： Znode1-4组团，Znode5-8抱团
这个时候Znode1得4票小于4.5，Znode5得4票小于4.5，选谁为主节点。都不是，这个时候系统将不提供服务，也就是不可用了，请运维去排查原因。（没有主是因为两个得到的票数小于一半，而不是因为票数相同）

从节点管理：
就是都是临时节点，当从节点宕机，session结束，该节点被删除，其他节点能够知晓。去做相应的处理

3.3.2 管理配置信息

在分布式系统中，每修改一个配置，多台机器都要同时修改。现在交给ZooKeeper管理，其他机器订阅这个节点信息。只要被修改，都能收到通知，做出相应的处理

3.3.4 统一命名服务

就像上面说的你不能在/java/basic 下建立两个jdbc文件夹。从根节点一直到子节点，每一条路径的名字都是独一无二不重复的。

3.3.5 分布式锁

这个我想来有两种实现方式：
抢占式：需要竞争资源的线程，在同一个Znode下创建一个名为 “Znode名字”的临时Znode。因为一个Znode下，每个节点名字不能重复，所以只有一个能够创建成功，这个成功的就能拿到锁，执行完毕后，或者被迫宕机。该创建的节点就会被删除(相当于释放锁)，其他节点又有机会的【题外话：与Redis做分布锁相比，节点完成或宕机后删除节点将释放锁，然而Redis就无法控制释放锁的时机】
队列式竞争资源的线程在同一个节点下创建顺序临时节点，每个节点小的先执行

4. 小结

仅通过属性结构，4类节点，监听机制。就能玩出各种花样，设计的人真TM厉害
而且Zk本身做的是也不多，无非就是创建节点，删除节点，监听，修改节点，以至于程序自身也比较小（毕竟功能少）。而且还给了应用的人自己很大的发挥空间，可以自己弄各种协作原语
总之一句话：设计者NB！

                “不宜妄自菲薄，引喻失义”
                《出师表》
                博主：五更依旧朝花落
                首次发布时间：2020年5月23日22:29:18
                末次更新时间：

ZooKeeper是什么，以及能够做什么，怎么做到的