Zookeeper 概述

ZooKeeper is a distributed, open-source coordination service for distributed applications（文件系统+通知机制）. 例如，Zookeeper 存储服务器访问地址信息，然后接受客户端（观察者）注册，客户端要通过这些服务器地址访问服务器，一旦这些数据发生变化（比如某服务器宕机），Zookeeper 就通知已经在 Zookeeper 上注册的那些观察者做出相应的反应（不再访问该服务器），其实这就是观察者模式设计。

Zookeeper 特点

在这里插入图片描述

Zookeeper 集群中，一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）
集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper 集群就能正常服务（集群搞成奇数台）
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（数据全局一致性）
来自同一个 Client 的更新请求按其发送顺序依次执行
一次数据更新要么成功，要么失败（数据更新原子性）
在一定时间范围内，Client 能读到最新数据（实时性）

Data model and the hierarchical namespace

在这里插入图片描述

The namespace provided by ZooKeeper is much like that of a standard file system. A name is a sequence of path elements separated by a slash (/). Every node in ZooKeeper’s namespace is identified by a path.

Zookeeper 伪分布式安装

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// conf 下复制三份配置文件
cp zoo_example.cfg zoo1.cfg
cp zoo_example.cfg zoo2.cfg
cp zoo_example.cfg zoo3.cfg

// dataDir 分别配置（注意建立对应的文件夹）
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data1
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data2
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data3

// zook1.cfg，zook2.cfg，zook3.cfg分别配成2181,2182,2183
clientPort=2181
clientPort=2182
clientPort=2183

// 分别建立 myid 文件，下面三个 myid 文件分别输入 1 2 3
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data1/myid
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data2/myid
/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data3/myid

/* 
三份配置文件最后都添加下面伪分布式集群配置。server.A=B:C:D 解释，上面每个 myid 文件中的数就是 A 的值，Zookeeper 启动时读取此文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的集群配置信息比较从而判断到底是哪个 server；B 是这个服务器的地址；C 是这个服务器 Follower 与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；D 是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的 Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。
*/
server.1=localhost:2887:3887
server.2=localhost:2888:3888
server.3=localhost:2889:3889

示例 zoo1.cfg

# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.
dataDir=/home/mi2/env/zookeeper/zkData/data1
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

## Metrics Providers
#
# https://prometheus.io Metrics Exporter
#metricsProvider.className=org.apache.zookeeper.metrics.prometheus.PrometheusMetricsProvider
#metricsProvider.httpPort=7000
#metricsProvider.exportJvmInfo=true

#pseudo distributed cluster
server.1=localhost:2887:3887
server.2=localhost:2888:3888
server.3=localhost:2889:3889

// 分别用三个配置文件启动
./zkServer.sh start ../conf/zoo1.cfg
./zkServer.sh start ../conf/zoo2.cfg
./zkServer.sh start ../conf/zoo3.cfg

// 查看节点状态（会发现 2 是 leader）
./zkServer.sh status ../conf/zoo1.cfg
./zkServer.sh status ../conf/zoo2.cfg
./zkServer.sh status ../conf/zoo3.cfg

// Zookeeper 客户端连接 Zookeeper 服务器集群，如不报错就成功了！
./zkCli.sh -server localhost:2181

报错 Error contacting service. It is probably not running.
解决办法：分别用三个配置文件启动集群后，再查看每个节点状态。。

Zookeeper 客户端命令操作

// 创建普通节点，并查看值

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] create /hello "hello"
Created /hello
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create /hello/java "java"
Created /hello/java
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] get /hello
hello
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] get /hello/java
java

// 创建短暂节点（客户端端口连接就消失）
create -e 节点路径 节点值

// 创建带序号的节点
create -s 节点路径 节点值

// 查看某路径下的节点
ls 路径

// 改变节点值
set /hello "change"

// 查看并监听节点值（可以 Xshell 再开一个同样的窗口，改变该监听节点值 set /hello "change" 就可看到现象了）
// 现象：WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/hello
get -w /hello

// 查看并监听节点路径（可以 Xshell 再开一个同样的窗口，删除路径 delete /hello 就可看到现象了）
// 现象：WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/hello
ls -w /hello

一个案例

以常见的 B/S 架构为例，很多客户端要调用服务端的服务，有很多 Server 和 Client，这些 Server 注册其应用访问地址到 Zookeeper，而 Client 从 Zookeeper 拉取注册的服务列表。一旦某 Server 宕机，该 Server 注册的信息丢失（短暂节点），Zookeeper 就会通知 Client 该地址信息没了（其实是 Client 配置的监听发现变化，可书写重新拉取在 Zookeeper 中注册的服务列表），Client 就不再访问丢失的 Server 了，避免 404。

参考资料

[1] Zookeeper 官方文档

ZooKeeper 快速入门