zookeeper-1

简述

在分布式系统应用中，由于跨越不同主机，各系统性能不一，发生 子系统状态改变、网络通信 等问题，由各系统分别处理显得冗余臃肿，且难以应付。 如：在典型主从架构中，主节点故障，从节点故障，网络通信故障，都需要分别作出选举判断处理，各子系统设计应该专注自身系统能，而整体管理交由管理员。

在单机系统中，各子系统以进程的方式运行在同一个操作系统中，操作系统充当了管理员的角色，调度进程，提供通信机制。 zookeeper则为分布式系统提供了解决方案，监控协调各子系统工作, 开放调用接口，供子系统使用。

基本概念

节点

zookeeper中用节点存储数据，节点以类似文件系统的树形方式组织，形成一个节点树。客户端(各个子系统)可通过zookeeper提供的api来创建、删除、修改节点。 节点有四种类型：

• 临时节点 当创建节点的客户端与zookeeper失去连接式，节点会自动删除。临时节点不能有子节点。利用其监测服务是否存活。
• 持久节点 与临时节点相反，只能由客户端调用delete删除。 可用来持久保存某些共用数据。
• 持久有序节点
• 临时有序节点 zookeeper会根据有序节点的创建顺序分配一个递增的序号，跟在节点名后。

监视

对于节点数据及子节点的变化，有两种处理方式： 一是客户端轮询，这样会造成服务端压力。 二是观察者模式，客户端向服务器注册感兴趣的事件，这里称作设置监视点(Watcher), 当事件变化时异步通知。 客户端通过对节点znode设置监视点来接收通知，每个监视点只能触发一次次，客户端必须在每次通知后重新设置。

版本

每个节点带有一个版本号信息，随着数据变化版本号自增，当多个客户端对同一个节点修改时，只有版本号一致才可修改成功，很容易利用其实现乐观锁。

会话

客户端与服务器通过tcp连接形成一个会话，zookeeper会不断发送ping请求来维持会话。客户端可以设置会话过期时间，会话过期时，临时节点被删除。当会话无法通信时，zookeeper会透明的将会话转移到另外一个服务器，并且保持之前会话的状态。

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zookeeper也有单机模式和集群模式，集群模式采用了主从机制，其中有三种角色：

领导者(leader)

由众多跟随者投票选举产生，所有的写请求都交给领导者。 如果领导者挂掉，将会从跟随者种重新选举。

跟随者(follower)

负责投票选举，从领导者处复制同步数据，客户端可从此读数据

观察者(observer)

不参与投票，仅同步领导者的数据，提供给客户端读取，分担压力。

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