极简介绍Zookeeper，我想跟你聊这些！，


大家好，我是冰河~~

从今天开始，我们正式更新专题内容，首先我们对Zookeeper的基础内容做下简单的回顾和总结。本文的总体内容如下。

什么是Zookeeper?

简单来说，Zookeeper是一个开源的分布式协同服务系统，Zookeeper的设计目标就是把复杂并且容易出错的分布式协同服务进行封装，并抽象出一个高效可靠的原语接口，并对外提供一系列简单的接口为其他服务调用。其他应用只要使用Zookeeper提供的接口，就可以实现各种分布式应用。例如：分布式锁、分布式选举，主从切换等等。这些案例我们在实战内容中会详细说明。

Zookeeper发展史

Zoookeeper最早是雅虎为了解决内部多个系统之间的协同问题而研发的，后来将其开源并捐赠给了Apache组织。后来Zookeeper在开源界被广泛使用。这里，我列举几个使用了Zookeeper的著名的开源项目。

  • Hadoop：使用Zookeeper来提供NameNode的高可用机制。
  • HBase：使用Zookeeper来保证整个集群中只有一个Master节点，保存集群中的RegionServer列表，保存hbase:meta表的位置。
  • Kafka：使用Zookeeper来对进群中的成员进行管理，并使用Zookeeper提供controller节点的选举机制。
  • Dubbo：使用Zookeeper来实现分布式治理服务的注册中心。
  • SpringCloud：使用Zookeeper来实现微服务注册中心。

还有很多使用Zookeeper作为分布式协同的开源项目，由于数量比较多，这里就不一一列举了，小伙伴们可以自行通过网络查阅。

Zookeeper应用场景

简单点说，Zookeeper可以应用于以下场景当中。

  • 配置管理。
  • DNS服务。
  • 组成员管理。
  • 各种分布式锁。
  • 分布式选举。
  • 数据一致性场景。

但是，需要注意的是：Zookeeper只适合于存储和协同相关的关键数据，不适合用来存储大数据量的数据。

Zookeeper服务的使用

一般情况下，我们在使用Zookeeper时，是通过Zookeeper库来连接并使用Zookeeper的，由Zookeeper客户端负责和Zookeeper集群进行交互。

Zookeeper的数据模型

从本质上讲，Zookeeper的数据模型是层次模型，如下所示。

这种层次模型常见于文件系统，而这种层次模型和Key-Value模型是两种主流的数据模型。Zookeeper使用文件系统模型主要的考虑点如下。

  • 文件系统的树形结构便于表达数据之间的层次关系。
  • 文件系统的树形结构便于为不同的应用分配独立的命名空间。

在Zookeeper中，层次结构的每个节点叫做znode，它不同于文件系统，每个节点都可以保存数据，而且每个节点都有一个版本号，版本号从0开始递增计数。

接下来，我们再来看一个Zookeeper节点的具体示例。

例如，上图中有三个子树，三个子树分别应用于app1、app2和app3三个应用。其中app1的子树实现了一个简单的组成员协议，也就是每个客户端进行p创建一个znode在/app1节点下，而且每个进程创建的znode是以/app1/p_1，/app1/p_2，...，/app1/p_n 这种结构依次存放。只要 /app1/p_n 节点存在，就说明Pn进程在正常的运行。

Zookeeper的节点分类

总体来说，Znode节点可以分为以下四类。

一个Znode节点可以是持久性的，也可以是临时性的。

持久性的Znode：创建节点后即使Zookeeper集群宕机，或者Zookeeper客户端宕机，节点也不会丢失。

临时性的Znode：Zookeeper客户端宕机或者客户端在指定的超时时间内没有给Zookeeper集群发送消息，那么这个节点就会消失。

Znode节点也可以是顺序性的，所谓的顺序性，就是指每个节点会关联一个唯一的单调递增整数，这个单调递增的整数就是Znode节点名称的后缀，比如：/app1/p_1，/app1/p_2等，由此，Znode又有如下两种分类：

持久顺序性的Znode：除了具备持久性的Znode的特性之外，Znode的名称还具备顺序性。

临时顺序性的Znode：除了具备临时性的Znode的特性之外，Znode的名称还具备顺序性。

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