ZooKeeper之一次会话的创建过程。

柔情只为你懂 2024-02-18 18:08 10阅读 0赞

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上图所示是客户端一次会话创建的基本过程。在这个流程图中，所有以白色作为底色的框图流程可以看作是第一阶段，我们称之为初始化阶段；以斜线底纹表示的流程是第二阶段，称之为会话创建阶段；以点状底纹表示的则是客户端在接收到服务端响应后的对应处理，称之为响应处理阶段。

## 初始化阶段 ##

### 初始化ZooKeeper对象 ###

通过调用ZooKeeper的构造方法来实例化一个ZooKeeper对象，在初始化过程中，会创建一个客户端的Watcher管理器：ClientWatchManager。

### 设置会话默认Watcher ###

如果在构造方法中传入了一个Watcher对象，那么客户端会将这个对象作为默认Watcher保存在ClientWatchManager中。

### 构造ZooKeeper服务器地址列表管理器：HostProvider ###

对于构造方法中传入的服务器地址，客户端会将其存放在服务器地址列表管理器HostProvider中。

### 创建并初始化客户端网络连接器：ClientCnxn ###

ZooKeeper客户端首先会创建一个网络连接器ClientCnxn，用来管理客户端与服务器的网络交互。另外，客户端在创建ClientCnxn的同时，还会初始化客户端两个核心队列outgoingQueue和pendingQueue，分别作为客户端的请求发送队列和服务端响应的等待队列。

ClientCnxn连接器的底层I/O处理器是ClientCnxnSocket，因此在这一步中，客户端还会同时创建ClientCnxnSocket处理器。

### 初始化SendThread和EventThread ###

客户端会创建两个核心网络线程SendThread和EventThread，前者用于管理客户端和服务端之间的所有网络I/O，后者则用于进行客户端的事件处理。同时，客户端还会将ClientCnxnSocket分配给SendThread作为底层网络I/O处理器，并初始化EventThread的待处理事件队列waitingEvents，用于存放所有等待被客户端处理的事件。

## 会话创建阶段 ##

### 启动SendThread和EventThread ###

SendThread首先会判断当前客户端的状态，进行一系列清理性工作，为客户端发送“会话创建”请求做准备。

### 获取一个服务器地址 ###

在开始创建TCP连接之前，SendThread首先需要获取一个ZooKeeper服务器的目标地址，这通常是从HostProvider中随机获取出一个地址，然后委托给ClientCnxnSocket去创建与ZooKeeper服务器的TCP连接。

### 创建TCP连接 ###

获取到一个服务器地址后，ClientCnxnSocket负责和服务器创建一个TCP长连接。

### 构造ConnectRequest请求 ###

在TCP连接创建完毕后，可能有的读者会认为，这样是否就说明已经和ZooKeeper服务器完成连接了呢？其实不然，步骤8只是纯粹地从网络TCP层次完成了客户端与服务端之间的Socket连接，但远未完成ZooKeeper客户端的会话创建。

SendThread会负责根据当前客户端的实际设置，构造出一个ConnectionRequest请求，该请求代表了客户端试图与服务器创建一个会话。同时ZooKeeper客户端还会进一步将该请求包装成网络I/O层的Packet对象，放入请求发送队列outgoingQueue中去。

### 发送请求 ###

当客户端请求准备完毕后，就可以开始向服务端发送请求了。ClientCnxnSocket负责从outgoingQueue中取出一个待发送的Packet对象，将其序列化成ByteBuffer后，向服务端进行发送。

## 响应处理阶段 ##

### 接收服务器响应 ###

ClientCnxnSocket接收到服务端的响应后，会首先判断当前的客户端状态是否是“已初始化”，如果尚未完成初始化，那么就认为该响应一定是会话创建请求的响应，直接交由readConnectResult方法来处理该响应。

### 处理Response ###

ClientCnxnSocket会对接收到的服务端响应进行反序列化，得到ConnectResponse对象，并从中获取到ZooKeeper服务端分配的会话sessionId。

### 连接成功 ###

连接成功后，一方面需要通知SendThread线程，进一步对客户端进行会话参数的设置，包括readTimeout和connectTimeout等，并更新客户端状态；另一方面，需要通知地址管理器HostProvider当前成功连接的服务器地址。

### 生成事件：SyncConnected-None ###

为了能够让上层应用感知到会话的成功创建，SendThread会生成一个事件SyncConnected-None，代表客户端与服务器会话创建成功，并将该事件传递给EventThread线程。

### 查询Watcher ###

EventThread线程收到事件后，会从ClientWatchManager管理器中查询出对应的Watcher，针对SyncConnected-None事件，那么就直接找出步骤2中存储的默认Watcher，然后将其放到EventThread的waitingEvents队列中去。

### 处理事件 ###

EventThread不断地从waitingEvents队列中取出待处理的Watcher对象，然后直接调用该对象的process接口方法，以达到触发Watcher的目的。

至此，ZooKeeper客户端完整的一次会话创建过程已经全部完成了。上面讲解的这16个步骤虽然都是比较粗略的说明，但也能帮助我们对ZooKeeper客户端整个会话的创建过程有一个很好的理解。另外，通过对客户端一次会话的创建过程的讲解，相信读者对地址列表管理器、ClientCnxn和ClientCnxnSocket等这些ZooKeeper客户端的核心组件及其之间的关系和协作过程也有了一个大体上的认识。

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