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大家好，我是冰河~~

從今天開始，我們正式更新【精通Zookeeepr系列】專題內(nèi)容，首先我們對(duì)Zookeeper的基礎(chǔ)內(nèi)容做下簡(jiǎn)單的回顧和總結(jié)。本文的總體內(nèi)容如下。

什么是Zookeeper?

簡(jiǎn)單來說，Zookeeper是一個(gè)開源的分布式協(xié)同服務(wù)系統(tǒng)，Zookeeper的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是把復(fù)雜并且容易出錯(cuò)的分布式協(xié)同服務(wù)進(jìn)行封裝，并抽象出一個(gè)高效可靠的原語接口，并對(duì)外提供一系列簡(jiǎn)單的接口為其他服務(wù)調(diào)用。其他應(yīng)用只要使用Zookeeper提供的接口，就可以實(shí)現(xiàn)各種分布式應(yīng)用。例如：分布式鎖、分布式選舉，主從切換等等。這些案例我們?cè)趯?shí)戰(zhàn)內(nèi)容中會(huì)詳細(xì)說明。

Zookeeper發(fā)展史

Zoookeeper最早是雅虎為了解決內(nèi)部多個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)同問題而研發(fā)的，后來將其開源并捐贈(zèng)給了Apache組織。后來Zookeeper在開源界被廣泛使用。這里，我列舉幾個(gè)使用了Zookeeper的著名的開源項(xiàng)目。

• Hadoop：使用Zookeeper來提供NameNode的高可用機(jī)制。
• HBase：使用Zookeeper來保證整個(gè)集群中只有一個(gè)Master節(jié)點(diǎn)，保存集群中的RegionServer列表，保存hbase:meta表的位置。
• Kafka：使用Zookeeper來對(duì)進(jìn)群中的成員進(jìn)行管理，并使用Zookeeper提供controller節(jié)點(diǎn)的選舉機(jī)制。
• Dubbo：使用Zookeeper來實(shí)現(xiàn)分布式治理服務(wù)的注冊(cè)中心。
• SpringCloud：使用Zookeeper來實(shí)現(xiàn)微服務(wù)注冊(cè)中心。

還有很多使用Zookeeper作為分布式協(xié)同的開源項(xiàng)目，由于數(shù)量比較多，這里就不一一列舉了，小伙伴們可以自行通過網(wǎng)絡(luò)查閱。

Zookeeper應(yīng)用場(chǎng)景

簡(jiǎn)單點(diǎn)說，Zookeeper可以應(yīng)用于以下場(chǎng)景當(dāng)中。

• 配置管理。
• DNS服務(wù)。
• 組成員管理。
• 各種分布式鎖。
• 分布式選舉。
• 數(shù)據(jù)一致性場(chǎng)景。

但是，需要注意的是：Zookeeper只適合于存儲(chǔ)和協(xié)同相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，不適合用來存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。

Zookeeper服務(wù)的使用

一般情況下，我們?cè)谑褂肸ookeeper時(shí)，是通過Zookeeper庫來連接并使用Zookeeper的，由Zookeeper客戶端負(fù)責(zé)和Zookeeper集群進(jìn)行交互。

Zookeeper的數(shù)據(jù)模型

從本質(zhì)上講，Zookeeper的數(shù)據(jù)模型是層次模型，如下所示。

這種層次模型常見于文件系統(tǒng)，而這種層次模型和Key-Value模型是兩種主流的數(shù)據(jù)模型。Zookeeper使用文件系統(tǒng)模型主要的考慮點(diǎn)如下。

• 文件系統(tǒng)的樹形結(jié)構(gòu)便于表達(dá)數(shù)據(jù)之間的層次關(guān)系。
• 文件系統(tǒng)的樹形結(jié)構(gòu)便于為不同的應(yīng)用分配獨(dú)立的命名空間。

在Zookeeper中，層次結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)叫做znode，它不同于文件系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以保存數(shù)據(jù)，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)版本號(hào)，版本號(hào)從0開始遞增計(jì)數(shù)。

接下來，我們?cè)賮砜匆粋€(gè)Zookeeper節(jié)點(diǎn)的具體示例。

例如，上圖中有三個(gè)子樹，三個(gè)子樹分別應(yīng)用于app1、app2和app3三個(gè)應(yīng)用。其中app1的子樹實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的組成員協(xié)議，也就是每個(gè)客戶端進(jìn)行p創(chuàng)建一個(gè)znode在/app1節(jié)點(diǎn)下，而且每個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建的znode是以/app1/p_1，/app1/p_2，...，/app1/p_n 這種結(jié)構(gòu)依次存放。只要 /app1/p_n 節(jié)點(diǎn)存在，就說明Pn進(jìn)程在正常的運(yùn)行。

Zookeeper的節(jié)點(diǎn)分類

總體來說，Znode節(jié)點(diǎn)可以分為以下四類。

一個(gè)Znode節(jié)點(diǎn)可以是持久性的，也可以是臨時(shí)性的。

持久性的Znode：創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)后即使Zookeeper集群宕機(jī)，或者Zookeeper客戶端宕機(jī)，節(jié)點(diǎn)也不會(huì)丟失。

臨時(shí)性的Znode：Zookeeper客戶端宕機(jī)或者客戶端在指定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有給Zookeeper集群發(fā)送消息，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)消失。

Znode節(jié)點(diǎn)也可以是順序性的，所謂的順序性，就是指每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)唯一的單調(diào)遞增整數(shù)，這個(gè)單調(diào)遞增的整數(shù)就是Znode節(jié)點(diǎn)名稱的后綴，比如：/app1/p_1，/app1/p_2等，由此，Znode又有如下兩種分類：

持久順序性的Znode：除了具備持久性的Znode的特性之外，Znode的名稱還具備順序性。

臨時(shí)順序性的Znode：除了具備臨時(shí)性的Znode的特性之外，Znode的名稱還具備順序性。

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