Zookeeper内部原理之选举机制、Stat结构体与监听器原理
1. 选举机制
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半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
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Zookeeper虽然在配置文件中没有指定Master和Slave。但是,Zookeeper工作时,是有一个节点为Leader,其他则为Follower,Leader是通过内部的选举机制临时产生的。
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在zk集群中,如果集群中某个服务器获得选举票数超过集群总数的一半,则将其推选为leader,其余机器为follow。后续启动的机器,如若leader已经选出,则自动变为follower。
选完 Leader 以后,zk 就进入状态同步过程。
- Leader 等待 server 连接;
- Follower 连接 leader,将最大的 zxid 发送给 leader;
- Leader 根据 follower 的 zxid 确定同步点;
- 完成同步后通知 follower 已经成为 uptodate 状态;
- Follower 收到 uptodate 消息后,又可以重新接受 client 的请求进行服务了。
2. 节点类型
持久(Persistent) : 客户端和服务端断开连接后,创建的节点不删除。
短暂(Ephemeral): 客户端和服务端断开连接后,创建的节点自己删除。create -e ...
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持久化目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后,该节点依旧存在。 -
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给该节点名称顺序编号。
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临时目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后,该节点被删除。 -
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。
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来推断事件的顺序。
3. Stat 结构体
- cZxid: ZNode节点创建时的事务id(Transaction id)。
- ctime: ZNode节点创建时的时间戳。
- mZxid: ZNode 节点修改时的事务id,与子节点无关。
- mtime: ZNode节点最后一次更新时的时间戳。
- pZxid: ZNode节点的子节点的最后一次创建或者修改的时间,与子孙节点无关。
- cversion: 子节点版本号。
- dataVersion: 数据版本号。
- aclVersion: 节点的ACL权限修改版本号。
- dataLength: 该节点的数据长度。
- numChildren: 该节点拥有子节点的数量。
- 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。
4. 监听器原理
监听原理详解:
- 首先要有一个main()线程
- 在main线程中创建ZooKeeper客户端,这是就会创建两个线程,一个负责网络连接通信(connect), 一个负责监听(listener)。
- 通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper。
- 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。
- 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。
- 线程内部调用来process()方法。
常见的监听:
8. 监听节点数据的变化
get -w path
9. 监听子节点增减的变化
ls -w path