zookeeper笔记

eason 2021-01-23 21:28:38
java zookeeper 笔记 SegmentFault


zookeeper

  • 作用:分布式协调服务框架,解决分布式集群中应用系统的一致性问题,本质是一个文件存储系统,与es不同他仅有一套主从,主节点负责事务相关,从节点收到事务的请求转发给主节点,从节点负责读
  • 性质

    • 全局一致性:每个服务器保存一份相同的数据
    • 可靠性:消息被一台接收,将被所有接收
    • 顺序性

      • 全局有序,在服务端,先插入的一定在后插入的前面
      • 偏序,客户端将数据插入a到zookeeper,在插入b到zookeeper,客户端在看数据时a在b前
    • 数据更新原子性:数据更新要么全部成功要么失败
    • 实时性:主节点数据发生改变后,其他结点会立即感知数据变化信息,以及实时能感知到服务器一些状态
  • 与普通文件系统相似,内部各节点存在命名空间,是一种树形结构,在zookeeper中各个节点被称为znode
  • 但是zookeeper的节点和普通系统节点存在区别

    • 节点具有兼具文件和目录两种特点,普通文件系统二者分离

      create -s /test/child1 acl # 可以配置子节点就像目录一样,acl为权限
      create -s /test aaaaa acl # 也可以输入文件内容,acl为权限
    • 原子性操作
    • 大小又限制znode<1M,实际使用远小于此值
    • 通过绝对路径引用
  • 节点类型,在创建时就已经决定

    • 永久节点,只有用户真正执行删除操作才会被删除

      • 非序列化节点
      • 序列化节点。 create -s

        • 建立文件a.txt会在后边追加序列号10位初始为0,
    • 临时会话节点,会话结束临时节点删除,且不允许构建子节点

      • 非序列化节点
      • 序列化节点
  • 操作

    • 创建节点

      create /zk01 aaaaa # 永久
      create -s /zk02 bbbbb # 永久序列化
      create -e /zk03 ccccc # 临时
      create -e -s /zk04 dd # 临时序列化
      create /zk05/zk06 aaa # 带子节点的需要从父节点开始建
    • ls,get和ls2

      ls path [watch] # 查看根目录下有哪些节点
      ls2 path [watch] # 查看根目录下的详细信息
      #ls2 /
      #dataVersion 数据版本号,每次set+1,即使设置相同值仍会改变
      #cversion 子节点的版本号, znode子节点变化时cversion增加1
      #cZxid znode创建事务id
      #mZxid znode修改的事务id
      #ctime 创建的时间戳
      #mtime 更新发生的时间戳
      #ephemeralOwner 临时节点有该sessionid,不是临时节点
      get path [watch] # 指定节点的数据内容和属性信息
    • Set 更新

      set path data
      set /zk01 aaa
      每次修改覆盖原始危机
    • 删除节点

      rmr path #递归删除节点
      delete path [version] # 一级一级删,如果有子节点无法删除
    • zookeeper限制quota

      Setquota -n|-b val path # n为最多节点数, -b每个节点的数据量长度
      # -n 别忘了算本身,并且即使n与b都超出了也不过就是日志中warning,任务仍然能够进行,在哪个目录下启动,日志就会生成在哪个目录
      # -b 与 -n只有其中一个可以生效
    • 取消限制

      delquota [-n|-b] path # 限制必须先删除后设置
    • 查看历史history
  • 发布订阅者,观察者模式

    • 性质

      • 一次性触发,后续发生相同事件不再触发
      • 事件封装,WatchedEvent对象来封装服务端事件并传递

        通知状态(keeperState),事件类型(EventType)和节点路径(path)
      • event异步发送 :watcher通知事件从服务端发送到客户端是异步的
      • 先注册再发送
    • 步骤流程

      • 1.注册绑定进行监听
      • 2.事件发生触发watcher

        get 节点 watch 
    • 该模式可用作

      • zookeeper处理服务器上下线操作

        • 临时节点+watcher监听机制
        • 没有zookeeper就用心跳呗
      • 多节点选择主节点

        • 抢锁机制:临时节点(在master目录下创建,谁创建成功谁就是主节点)+watcher(从节点时刻舰艇master是否宕机,宕机就可以再重复这个抢master的步骤)+quota(限制只有一个子节点)
  • java操作zookeeper

    • curator
    // 1.创建zookeeper连接对象写去before
    @Before
    public void before(){
    ExponentialBackoffRetry retry = new ExponentialBackoffRetry(1000,3);
    String connectStr = "node1:2181,node2:2181,node3:2181";
    client = CuratorFrameworkFactory.newClient(connectStr, 5000, 5000, retry);
    // 启动客户端
    client.start();
    }
    // 2.修改数据
    @Test
    public void test02() throws Exception{
    client.setData().forPath("/zk_java01", "我爱你,祖国".getBytes());
    // delete.forpath
    // 或deletechildrenifneeded
    // 或client.setData().forPath("/zk_java01", "我爱你,祖国".getBytes());
    // 设置后直接命令行是拿不到utf8的字串的需要在代码中处理为字符串
    // String operatorObjStr = new String(bytes);
    // System.out.println(operatorObjStr);
    }
    // 3.关闭连接
    @After
    public void after(){
    client.close();
    }
    

选举机制

  • 第一种策略全新集体选举:在第一次启动zookeeper集群的时候

    • 整个集群配置为:3个节点
    • 当启动一台时,票投给自己,但集群启动数量没过半,即使投票了集群依然没有启动状态
    • 当启动第二台时,整个集群中已经启动过半,由于之前没有选举出老大,会让之前所有节点重新投票,默认情况下投给id最大的,第二台即为leader
    • 启动第三台时,由于已经有leader,id是2比3小但是无法再次选举
  • 第二种策略非全新集体选举:往后启动zookeeper集群的时候

    • 当启动一台时,票投给自己,但集群启动数量没过半,即使投票了集群依然没有启动状态
    • 当启动第二台时,整个集群中已经启动过半,由于之前没有选举出老大,会让之前所有节点重新投票,此时票会投给数据量多的(一般不宕机数据量都一样,宕机的话数据量多表名信息更接近现实),如果都一样还是投给id大的,过半产生老大

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