ZooKeeper 概述

ZooKeeper 是一个用于分布式应用的分布式、开源的协调服务。它开放了一套简单的函数，分布式应用可以在此之上为上层服务实现分布式同步、配置维护、组服务、命名等功能。它使用了一个类似于目录树结构的文件系统作为数据模型，易于编程。它运行在java上，而且已经有了Java和C的客户端。

众所周知，协调服务是很难正确实现的。它们很容易出现条件竞争和死锁等错误。ZooKeeper 出现的目的就是解除为分布式应用实现协调服务的痛点。

Zookeeper 现由Apache 开源管理，是 Apache Hadoop 的一个子项目，后面被提升为Apache的顶级项目

ZooKeeper service

特性

• Sequential Consistency（顺序一致性）：按照客户端的发送顺序进行更新。
• Atomicity（原子性）：更新或成功或失败，不会有中间态的结果。
• Single System Image（单一系统镜像）：无论客户端或服务器，连接到服务端后都能看到同样的视图。
• Reliability（可靠性）：一旦应用一个更新，它将留存到客户端覆盖本次更新为止。
• Timeliness（时效性）：在一段时间内保证系统的客户端视图是最新的。

watches(监听)

ZooKeeper 支持watches 的概念. 客户端可以在Znodes上设一个watch 。znode 改变时会触发或删除watch。当watch 被触发时，客户端会收到一个“znode已被改变”的包。并且，如果客户端和一个ZooKeeper服务器之间的连接中断时，客户端也会收到一个本地通知。

三角色

• Leader（领导者） : 负责更新系统状态，进行投票（选举leader）的发起和决议。

• Follower（跟随者） : 用于接收客户端请求并向客户端返回处理请求的结果，在选举过程中参与投票

• Observer（观察者） : 可以接收客户端的连接，将写请求转发给Leader系诶的那，但Observer不参加投票过程，只同步Leader的状态。Observer的目的是为了扩展系统，提高读取速度。

数据模型和分层命名空间

ZooKeeper 提供的命名空间非常像标准的文件系统。名字是路径元素通过斜杠（/）分割的序列。 ZooKeeper 命名空间中的每个节点都是一个唯一的路径

ZooKeeper 层级命名空间

节点以及临时节点

与标准的文件系统不同，ZooKeeper 命名空间中的每个节点都存有与子节点相关的数据。它就像一个文件系统允许文件变成一个目录。(ZooKeeper 为存储协调数据而设计：状态信息、配置信息、路径信息等，因此每个节点存储的数据通常都很小，量级在B到KB之间。）我们用术语znode 来指ZooKeeper 数据节点。

Znodes 的数据结构中包括：数据变更的版本号、ACL 变更以及时间戳，以便缓存验证和协调更新。每次znode数据改变，版本号递增。例如，每当客户端收到数据，它将同时收到数据的版本。

命名空间中znode存储的数据是被原子性读写的。读操作可以获得Znode相关的全部数据，写操作将覆盖全部数据。每个及诶单有一个权限控制列表（ Access Control List ，ACL）来限制什么人可以干什么事。

ZooKeeper 也有临时节点的概念. 这些节点存在时间与会话一致，会话创建时znode生效。当会话结束时Znode被删除。

节点类型

ZooKeeper 有四种节点类型

节点属性

查看节点属性 stat path 比如：stat /node_1

cZxid = 0x0
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x0
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x700000015
cversion = 10
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 4