大数据技术之Zookeeper概述（第六篇）

ゝ一世哀愁。 2021-12-05 15:17 315阅读 0赞

前言  
传统系统的问题：

系统中的单点的风险，单点崩溃，整个系统就不能用了。  
传统单点解决方案：利用协调软件进行双击热备。  
传统主备协调方案的认识：  
协调软件本身不是分布式的，只能配置一个。  
只能一个主一个备  
初识Zookeeper  
1.概述  
1.1 Zookeeper定义  
Zookeeper是google的Chubby的一个开源实现  
Zookeeper:是Apache组织下的高性能，分布式的应用协调服务框架

Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受观察者的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应，从而实现集群中类似Master/Slave管理模式

Zookeeper=文件系统+监视通知机制

1.2 特点  
1）最终一致性

2）原子

3）可靠

4）实时

5）顺序

6）单一视图

1.3 Zookeeper主备协调的实现

1）通过Zookeeper提供的两个重要特性  
2）主备协调利用上面提到的临时ZNode与通知  
3）支持Zookeeper协调的灵魂  
1.3.1 Zookeeper提供的两个重要特性

特性1：文件系统  
层级树形结构  
每个节点称作ZNode  
每个节点由/分割  
什么是Znode呢？

定义:Znode是Zookeeper存储数据的数据单元。

Znode用来组织存储数据，它有3种类型。

持久ZNode：在Zookeeper中创建的Znode是永久存在的。  
临时ZNode：客户端断开即删除的Znode。  
顺序ZNode：是指为避免创建的Znode名字冲突而在名字后追加10位顺序数字的Znode。  
ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode。

很显然zookeeper集群自身维护了一套数据结构。这个存储结构是一个树形结构，其上的每一个节点，我们称之为”znode”，每一个znode默认能够存储1MB的数据，每个ZNode都可以通过其路径唯一标识

特性2：通知（监视）  
Watcher

定义：watcher是仿效观察者模式实现的Zookeeper的事件通知机制。  
监听的内容：  
1）ZNode数据变化  
2）Znode删除事件  
3）子目录节点增加删除事件

1.3.2 主备协调利用上面提到的临时ZNode与通知  
1.3.3支持Zookeeper协调的灵魂  
Zookeeper的协议

Paxos协议  
是什么呢？  
一个基于消息传递的一致性算法  
基于Paxos实现的Zookeeper特点：  
1）最终一致性  
是指分布式系统中数据的多个副本在经过一段时间后，最终会达到一致状态的特性。  
2）原子  
是指更新数据只能成功或者失败，没有中间状态的特性  
3）可靠  
是指在ZooKeeper中，如果消息被一台服务器接受，那么它将被所有服务器接受的特性。  
4）实时  
是指Zookeeper能保证客户端得到刚更新的数据的特性。  
5）顺序  
是指在ZooKeeper中同一个消息发布顺序一致的特性  
6）单一视图

基于Paxos实现的Zookeeper角色：  
领导者（Leader）：是负责进行投票的发起和决议，更新系统状态的Zookeeper角色  
学习者（Learner）：  
跟随者Follower：是接收客户请求并向客户端返回结果且在选主过程中参与投票的Zookeeper角色。  
观察者Observer：是接受客户端连接，将写请求转发给Leader节点，不参与投票且同步Leader状态的Zookeeper角色。  
客户端（Client）：请求发起方

zab协议：  
广播模式–选举出来leader，对外提供服务  
恢复模式—选举leader，也就是4大状态存在  
原子广播：  
通过投票确定某一件事能不能做（过半原则—zookeeper最好是奇数）  
1.提交请求到follower，follower会将请求发送给leader  
2.leader将请求下发给所有的follower，F来判断，并将结果返回给L  
3.L将请求写入的文件分发到所有的follower------（最终一致性–及时在写入的过程中有节点连接不上，当恢复的时候还会把节点上写入数据）  
选举机制：  
id----serverid(设置的myid)  
zxid-----（股份）  
逻辑时钟------每个一个周期回加1（根据逻辑时钟判断我当前选举的状态）

2. Zookeeper安装与命令操作  
2.1 部署Zookeeper服务器的数量要求  
    1）小于等于255个节点  
    2）奇数节点  
1  
2  
3  
2.2 Zookeeper3种安装模式  
    1）单级模式  
    2）伪分布模式  
    3）安全分布模式  
1  
2  
3  
4  
\*\*2.3 Zookeeper操作\*\*  
    1）命令操作  
    2）程序操作  
1  
2  
3  
2.3.1.1命令操作

默认启动命令客户端—zkCli.sh

启动连接指定的Zookeepeer----zkCli.sh -server ip:port

Zookeeper命令:

Zookeeper状态:

zkServer.sh status  
1  
显示指定路径下的内容:

ls  路径  
1  
创建临时节点，用quit命令退出或结束，会话节点消失:

create -e /name1  zhangsan1  
1  
创建顺序节点:

create -s  /name2 zhangsan2  
1  
创建临时顺序节点:

creae -e -s  /name3  zhangsan3  
1  
通过名字获取节点:

get /name2  
1  
删除指定名字的节点:

delete("/name1",-1);  
1  
修改节点内容:

set    /name1    lisi  
1  
2.3.2.1 通过eclipse创建连接  
Eclipse开发环境  
通过指定端口与ip创建Zookeeper客户端对象

ZooKeeper client = new  ZooKeeper("172.16.245.5:2181",1000, null);  
1  
创建节点，/name

String create = client.create("/name", "zhangsan".getBytes(), Ids.OPEN\_ACL\_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);  
1  
创建子节点，/name/sex

public class TestZ \{  
public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
ZooKeeper client = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181"/\*链接字符串\*/, 1000, null);  
byte\[\] data = client.getData(“/name/sex”/\*指定节点\*/, true, null);  
String db = new String(data);//将获取的数据转换为字符串  
System.out.println(db);//打印字符串  
\}  
\}  
  
获取节点内容，“/name/sex”的内容

import java.io.IOException;  
import org.apache.zookeeper.CreateMode;  
import org.apache.zookeeper.KeeperException;  
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;  
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;  
public class TestZ \{  
public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
ZooKeeper client = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181"/\*链接字符串\*/, 1000, null);  
byte\[\] data = client.getData(“/name/sex”/\*指定节点\*/, true, null);  
String db = new String(data);//将获取的数据转换为字符串  
System.out.println(db);//打印字符串  
\}  
\}  
  
删除指定节点，“/name1111”

import java.io.IOException;  
import org.apache.zookeeper.CreateMode;  
import org.apache.zookeeper.KeeperException;  
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;  
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;  
public class TestZ \{  
public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
ZooKeeper client = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181"/\*链接字符串\*/, 1000, null);  
client.delete("/name1111", -1);  
\}  
\}  
  
设定指定节点内容，“/namewjf”的内容为22222

import java.io.IOException;  
import org.apache.zookeeper.KeeperException;  
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;  
public class Testset \{  
public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
// TODO Auto-generated method stub  
ZooKeeper zk = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181", 1000, null);  
zk.setData("/namewjf", "222222".getBytes(), zk.exists("/namewjf", true).getVersion()/\*znode当前版本\*/);  
\}  
\}  
  
获取子节点

import java.io.IOException;  
import java.util.List;  
import org.apache.zookeeper.KeeperException;  
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;  
public class testgetchild \{public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
ZooKeeper client = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181"/\*链接字符串\*/, 1000, null);  
List<String> list = client.getChildren("/name", true);  
for(String str:list)\{  
System.out.println(str);  
\}  
\}  
\}  
  
设置监听机制：（当的znode发生变化的时候，监听一下，但是只能监听一次）  
1、设置 setData getChildren  
2、启动 delete exits create、getData

监听指定节点/name

public class TestWatcher implements Watcher\{  
//watcher只有在长链接的情况下才起作用,而且只能监听一次。  
private static final int SESSION\_TIMEOUT=1000;  
private ZooKeeper zk = null;  
public static void main(String\[\] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException \{  
ZooKeeper client = new ZooKeeper("172.16.245.5:2181"/\*链接字符串\*/, 1000, null);  
byte\[\] bs = client.getData("/name", new TestWatcher(), null);  
System.out.println(new String(bs));  
Thread.sleep(Long.MAX\_VALUE);  
\}  
//监听到指定的目录有变化，会触发此方法  
@Override  
public void process(WatchedEvent event) \{  
System.out.println(event.getPath());  
\}  
\}  
\---------------------   
作者：夜、那么美จุ๊บ   
来源：CSDN   
原文：https://blog.csdn.net/AdamAaron/article/details/92799910   
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