【Zookeeper】基本使用：必须知道的几个概念

以你之姓@ 2022-12-20 08:52 107阅读 0赞

## 1.数据模型 ##

zookeeper 的视图结构和标准的文件系统非常类似，每一个节点称之为ZNode， 是zookeeper的最小单元。每个znode 上都可以保存数据以及**挂载子节点**。构成一个层次化的**树形** 。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

每个节点的唯一标识就是它的路径，比如上面最左下方的节点的标识就为java节点的唯一标识就是/程序员/后端/JAVA。

那这些节点可以划分出什么类型吗？

> 划分节点类型的两个维度：能否持久化 + 节点序号是否有序（类似mysql的auto\_increment），默认无序

*  持久节点（PERSISTENT）：客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在。每个节点都会为它的一级子节点维护一个顺序临时节点(EPHEMERAL)。
 *  临时节点（EPHEMERAL） ：生命周期和客户端的会话绑定在一起，当客户端会话失效该节点自动清理。不能有子节点。
 *  持久有序节点（PERSISTENT\_SEQUENTIAL）：客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号，顺序编号是一个单调递增的计时器，由父节点维护。
 *  临时有序节点（EPHEMERAL\_SEQUENTIAL）：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，顺序编号是一个单调递增的计时器，由父节点维护。

后来又新增容器节点和两种TTL节点：

*  容器节点（CONTAINER） ：当子节点都被删除后，Container 也随即删除
 *  PERSISTENT\_WITH\_TTL ：超过TTL 未被修改，且没有子节点
 *  PERSISTENT\_SEQUENTIAL\_WITH\_TTL
    
     *  客户端断开连接后不会自动删除Znode
     *  如果该Znode没有子Znode且在给定TTL时间内无修改，该Znode将会被删除；TTL单位是毫秒，必须大于 0且小于或等于 EphemeralType.MAX\_TTL

> 注：同一级节点，名称不能相同！

## 2.会话 ##

指zk客户端与zk服务器之间的会话，在zk中，会话是通过客户端和服务器之间的一个TCP长连接来实现的。通过这个长连接，客户端能够使用心跳检测与服务器保持有效的会话，也能向服务器发送请求并接收响应，还可接收服务器的Watcher事件通知。

![在这里插入图片描述][20201111171541731.png_pic_center]

1.  Client初始化连接，状态转为CONNECTING(①)
2.  Client与Server成功建立连接，状态转为CONNECTED(②)
3.  Client丢失了与Server的连接或者没有接受到Server的响 应，状态转为CONNECTING(③)
4.  Client 连上另外的 Server 或连接上了之前的 Server，状态转为CONNECTED(②)
5.  若会话过期(是Server负责声明会话过期，而不是Client )， 状态转为CLOSED(⑤)，状态转为CLOSED
6.  Client也可以主动关闭会话(④)，状态转为CLOSED

> Session的sessionTimeout，是会话超时时间，如果这段时间内，客户端未与服务器发生任何沟通（心跳或请求），服务器端会清除该session数据，客户端的TCP长连接将不可用，这种情况下，客户端需要重新实例化一个Zookeeper对象。

## 3.Stat 节点状态 ##

每个节点除了存储数据内容以外，还存储了数据节点本身的一些状态信息，通过stat命令可以获得状态信息的详细内容

![在这里插入图片描述][20201111202421286.png_pic_center]

上面状态属性的含义如下表：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

## 4.写入校验（并发） ##

**版本—>保证分布式数据原子性**：zookeeper 为数据节点引入了版本的概念，每个数据节点都有三类版本信息，对数据节点任何更新操作都会引起版本号的变化。

![在这里插入图片描述][20201111184648117.png_pic_center]

版本有点和我们经常使用的乐观锁类似。

*  悲观锁：是数据库中一种非常典型且非常严格的并发控制策略。假如一个事务A正在对数据进行处理，那么在整个处理过程中，都会将数据处于锁定状态，在这期间其他事务无法对数据进行更新操作。
 *  乐观锁：乐观锁和悲观锁正好想法，它假定多个事务在处理 过程中不会彼此影响，因此在事务处理过程中不需要进行加锁处理，如果多个事务对同一数据做更改，那么在更新请求提交之前，每个事务都会首先检查当前事务读取数据后，是否有其他事务对数据进行了修改。如果有修改，则回滚事务再回到zookeeper，**version属性就是用来实现乐观锁机制的 “写入校验”（类似 CAS）**

## 5.Watcher ##

zookeeper提供了分布式数据的**发布/订阅功能**，zookeeper 允许客户端向服务端注册一个 watcher 监听，当服务端的一 些指定事件触发了 watcher，那么服务端就会向客户端发送一个事件通知。

> 所有事件大致分为两类：当前节点事件 + 子节点事件

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">zookeeper事件</th> 
   <th align="left">事件含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">EventType.NodeCreated</td> 
   <td align="left">当node-x这个节点被创建时，该事件被触发</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">EventType.NodeDataChanged</td> 
   <td align="left">当node-x这个节点的数据发生变更时，该事件被触发</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">EventType.NodeDeleted</td> 
   <td align="left">当node-x这个节点被删除时，该事件被触发。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">EventType.NodeChildrenChanged</td> 
   <td align="left">当node-x这个节点的直接子节点被创建、被删除、子节点数据发生变更时，该事件被触发。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">EventType.None</td> 
   <td align="left">当zookeeper客户端的连接状态发生变更时，即KeeperState.Expired、KeeperState.Disconnected、KeeperState.SyncConnected、KeeperState.AuthFailed状态切换时，描述的事件类型为EventType.None</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

watcher 机制有一个特性：当数据发生改变的时候，那么 zookeeper会产生一个watch事件并发送到客户端，但是客户端只会收到一次这样的通知，如果以后这个数据再发生变化，那么之前设置 watch的客户端不会再次收到消息。因为 他是**一次性**的；如果要实现永久监听，可以通过**循环注册**来实现

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/47483bc900ba46d682ac61ac36456c2d.png
[20201111171541731.png_pic_center]: /images/20221120/daf9495518c24749b19a292728134142.png
[20201111202421286.png_pic_center]: /images/20221120/7113a006be26451f9db3f5de83a5a397.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201111202555931.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[20201111184648117.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201111184648117.png#pic_center