摘要：當服務端的一些操作觸發了事件監聽，就會向指定的客戶端發送事件通知。因此，使用的監聽機制實現的發布訂閱系統使用的推拉結合的方式。

1. zk的主要應用場景
2. zk的數據節點的概述

數據節點的類型

節點的數據結構

節點上的監聽機制

數據的發布與訂閱
負載均衡
統一命名服務
分布式協調與通知
集群管理
master選舉
分布式鎖與分布式隊列

具體將在后續的文章中給出具體的應用介紹。

在介紹數據節點之前，先給大家說明一下zk中事務的概念。zk中的事務指的是能夠改變zk服務器狀態的操作，包括

數據節點的刪除，創建和內容更新等
客戶端會話的創建與失效

zk中還有一個事務id的概念，會為每次事務請求分配一個全局唯一的id，關于事務id的特點簡要說明如下：

64位數字
高32是Leader統治時期的標識，說明該事務是在哪個Leader時期進行的
低32位是事務的id號
通過這64位數字可以確定一個事務請求的全局唯一的順序

zk中的數據節點是有生命周期的概念的，根據生命周期的不同可以劃分為兩種類型的節點

持久節點（Persistent）
最常見的一種節點類型，也叫做regular節點。數據節點一旦被創建，就會一直存在于zk服務器上，直到有刪除事務操作主動清除該節點
臨時節點（Ephemeral）
臨時節點的生命周期是和客戶端會話綁定在一起的，只要客戶端會話失效，那么臨時節點就會被清除。這里的客戶端會話失效和客戶端tcp連接斷開是不一樣的。
臨時節點只能是leaf節點
順序節點（Sequential）
zk會給創建的節點自動加上一個數字后綴，作為一個完整的節點名稱，這種方式可以維護節點之間的一種順序性

持久節點+順序節點
臨時節點+順序節點

數據節點的類結構代碼如下：

public class DataNode implements Record {
    byte data[];                    //節點上存儲的數據
    Long acl;                        //權限控制列表版本號
    public StatPersisted stat;        //節點狀態信息
    private Set children = null; //節點的子節點列表
}

StatPersisted stat是該節點的狀態信息類，類結構代碼如下：

public class StatPersisted implements Record {
  private long czxid;                //創建該節點的事務id
  private long mzxid;                //最后一次修改節點的事務id
  private long ctime;                //節點的創建時間
  private long mtime;                //最后一次更新節點內容的時間
  private int version;                //數據節點的版本號，version=0表示該節點被創建之后，更新過0次，在實現樂觀鎖的時候有用
  private int cversion;                //子節點的版本號，只有當子節點列表被更改后，才會+1
  private int aversion;                //子節點的acl列表版本號
  private long ephemeralOwner;        //如果是臨時節點，該值表示創建該節點的臨時會話的sessionID，如果是持久節點的話，該值為0
  private long pzxid;                //子節點列表最后一次被修改時的事務id，一定是子節點列表被修改，子節點的內容被修改是不會改變這個屬性的值的
}

zookeeper允許客戶端對象在數據節點上注冊事件監聽，可以實現數據的發布與訂閱。
當zk服務端的一些操作觸發了事件監聽Watcher，就會向指定的客戶端發送事件通知。

zk中的事件監聽機制由三部分組成：

zk服務端
客戶端線程
客戶端的WatcherManager

客戶端線程在zk服務器上注冊事件監聽之后，會將這個watcher對象存儲在WatcherManager中，當zk服務器觸發這個事件之后，會向客戶端發送通知，客戶端線程會從WatcherManager中取出對應的Watcher對象來執行回調邏輯。

public interface Watcher{
    public interface Event{
        public enum KeeperState{ 
            Disconnected(0),   //斷開連接
            SyncConnected(3),  //此時客戶端與zk服務器處于連接狀態
            AuthFailed(4),        //權限檢查失敗
            ConnectedReadOnly(5) //客戶端和一臺只讀server處于連接狀態，what is readonly server? 就是只和集群中的一小部分服務器處于連接的服務器
            Expired(-122)        //會話超時
        }
        public enum EventType{
            None (-1),
            NodeCreated (1),    //watcher監聽的數據節點被創建
            NodeDeleted (2),    //watcher監聽的數據節點被刪除
            NodeDataChanged (3), //watcher監聽的數據節點內容被更新
            NodeChildrenChanged (4), //watcher監聽的數據節點的子節點列表被更新了
            DataWatchRemoved (5), 
            ChildWatchRemoved (6);
        }
    }
    public enum WatcherType{
        Children (1),
        Data (2),
        Any (3);
    }
    abstract public void process(WatchedEvent event);
}

主要有以下幾個部分組成

Watcher.Event.KeeperState:    表示通知狀態
Watcher.Event.EventType:        表示通知的事件類型
Watcher.WatcherType:            監聽器的類型
process(WatchedEvent event)    事件的回調函數

在處理監聽事件的回調函數process中，參數event是一個org.apache.zookeeper.WatchedEvent類型的參數。WatchedEvent說明如下

public class WatchedEvent {
    final private KeeperState keeperState;    //通知的狀態
    final private EventType eventType;        //事件類型
    private String path;                     //參與該事件的節點路徑
    /**
    *實現WatchedEvent到WatcherEvent的轉換
    */
    public WatcherEvent getWrapper() {
    return new WatcherEvent(eventType.getIntValue(), 
                            keeperState.getIntValue(), 
                            path);
    }
    /**
    *實現WatcherEvent到WatchedEvent的轉換
    */
    public WatchedEvent(WatcherEvent eventMessage) {
        keeperState = KeeperState.fromInt(eventMessage.getState());
        eventType = EventType.fromInt(eventMessage.getType());
        path = eventMessage.getPath();
    }
}

從WatchedEvent的代碼中可以看出一個監聽事件由三個部分組成的：

Watcher.Event.KeeperState：通知狀態
Watcher.Event.EventType：通知類型
String path：參與該事件的節點路徑

并且，與WatchedEvent對應的還有一個類WatcherEvent,這個WatcherEvent和WatchedEvent相比，只是實現了序列化，方便通過網絡在服務端和客戶端之間傳輸。
序列化使用的是jute

整個監聽通知的機制過程描述如下：

客戶端在服務器數據節點上注冊相應的監聽事件Watcher，注冊的方式后面闡述
服務端操作觸發該事件，生成WatchedEvent事件對象
調用getWrapper方法將WatchedEvent包裝稱為一個實現序列化的、可在網絡上傳輸的WatcherEvent對象
通過網絡將WatcherEvent對象發送到client
client將WatcherEvent對象還原成為一個WatchedEvent對象，并傳遞給process方法進行處理

客戶端接受到的服務器傳送過來的監聽事件的格式如下：

KeeperState：SyncConnected
EventType：NodeDataChanged
Path:    /zk-book

顯然，從接收到的事件中，客戶端是無法獲取到該節點在更新前后的數據的，因此客戶端是要主動再向服務器獲取數據。因此，使用zk的監聽機制實現的發布訂閱系統使用的"推拉"結合的方式。