摘要：改變服務器狀態(tài)崩潰恢復數據同步，或者崩潰恢復消息廣播消息廣播類似提交接受請求后，講這個請求賦予全局的唯一位自增。將作為議案發(fā)給所有。所有的接受到議案后，想將議案寫入硬盤后，馬上回復一個。當接受到合法數量，給所有發(fā)送命令。

之前在公司由于業(yè)務需要，對zookeeper進行了一些知識點的梳理進行分享，對一些剛剛接觸zookeeper的小伙伴來說，或許可以借鑒一下

簡介
Zookeeper致力于提供一個高性能、高可用，且具備嚴格的順序訪問控制能力的分布式協(xié)調服務。

設計目標

簡單的數據結構:共享的樹形結構，類似文件系統(tǒng)，存儲于內存;

可以構建集群:避免單點故障，3-5臺機器就可以組成集群，超過半數，正常工作就能對外提供服務;

順序訪問:對于每個寫請求，zk會分配一個全局唯一的遞增編號，利用 這個特性可以實現(xiàn)高級協(xié)調服務;

高性能:基于內存操作，服務于非事務請求，適用于讀操作為主的業(yè)務 場景。3臺zk集群能達到13w QPS;

應用場景

數據發(fā)布訂閱

負載均衡

命名服務

Master選舉

集群管理

配置管理

分布式隊列

分布式鎖

會話(session):客戶端與服務端的一次會話連接，本質是TCP長連接，通過會話可以進行心跳檢測和數據傳輸;

數據節(jié)點(znode)

持久節(jié)點(PERSISTENT)

持久順序節(jié)點(PERSISTENT_SEQUENTIAL)

臨時節(jié)點(EPHEMERAL)

臨時順序節(jié)點(EPHEMERAL_SEQUENTIAL)

對于持久節(jié)點和臨時節(jié)點，同一個znode下，節(jié)點的名稱是唯一的:[center red 20px]

Watcher 事件監(jiān)聽器:客戶端可以在節(jié)點上注冊監(jiān)聽器，當特定的事件發(fā)生后，zk會通知到感興趣的客戶端。
EventType: NodeCreated、NodeDeleted、NodeDataChanged、NodeChildrenChange

ACL:Zk采用ACL(access control lists)策略來控制權限
權限類型:create,read,write,delete,admin

啟動ZK服務: bin/zkServer.sh start

查看ZK服務狀態(tài):bin/zkServer.sh status

停止ZK服務: bin/zkServer.sh stop

重啟ZK服務: bin/zkServer.sh restart

客戶端連接：zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181

顯示目錄：ls /

創(chuàng)建：create /zk "test"

獲得值：get /zk

修改值：set /zk "test"

刪除：delete /zk

ACL:

getAcl / setAcl

addauth

            org.apache.curator
            curator-framework
            2.12.0


            org.apache.curator
            curator-recipes
            2.12.0
 

public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String connectString = "211.159.174.226:2181";

        RetryPolicy retryPolicy = getRetryPolicy();
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(connectString, 5000, 5000, retryPolicy);
        client.start();

        //增刪改查
        client.create().withMode(CreateMode.PERSISTENT).forPath("/test-Curator-PERSISTENT-nodata");
        client.create().withMode(CreateMode.PERSISTENT).forPath("/test-Curator-PERSISTENT-data", "test-Curator-PERSISTENT-data".getBytes());
        client.create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/test-Curator-EPHEMERAL-nodata");
        client.create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/test-Curator-EPHEMERAL-data", "/test-Curator-EPHEMERAL-data".getBytes());

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            client.create().withMode(CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL).forPath("/test-Curator-PERSISTENT_SEQUENTIAL-nodata");
        }

        byte[] bytes = client.getData().forPath("/test-Curator-PERSISTENT-data");
        System.out.println("----------zk節(jié)點數據:" + new String(bytes) + "------------");

        client.create().withMode(CreateMode.PERSISTENT).forPath("/test-listener", "test-listener".getBytes());
        final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client, "/test-listener");
        nodeCache.start();
        NodeCacheListener listener = new NodeCacheListener() {

            @Override
            public void nodeChanged() throws Exception {
                System.out.println("node changed : " + nodeCache.getCurrentData());
            }
        };
        nodeCache.getListenable().addListener(listener);

        client.setData().forPath("/test-listener", "/test-listener-change".getBytes());

    }
    /**
     * RetryOneTime: 只重連一次.
     * RetryNTime: 指定重連的次數N.
     * RetryUtilElapsed: 指定最大重連超時時間和重連時間間隔,間歇性重連直到超時或者鏈接成功.
     * ExponentialBackoffRetry: 基于"backoff"方式重連,和RetryUtilElapsed的區(qū)別是重連的時間間隔是動態(tài)的
     * BoundedExponentialBackoffRetry: 同ExponentialBackoffRetry,增加了最大重試次數的控制.
     */
    public static RetryPolicy getRetryPolicy() {
        return new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
    }
}

public class ZookeeperLock {

    private final String lockPath = "/distributed-lock";
    private String connectString;
    private RetryPolicy retry;
    private CuratorFramework client;
    private InterProcessLock interProcessMutex;


    public void init() throws Exception {
        connectString = "211.159.174.226:2181";
        retry = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        client = CuratorFrameworkFactory.newClient(connectString, 60000, 15000, retry);
        client.start();

        //共享可重入鎖
        interProcessMutex = new InterProcessMutex(client,lockPath);
    }

    public void lock(){
        try {
            interProcessMutex.acquire();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("鎖失敗了,真慘");
        }
    }

    public void unlock(){
        try {
            interProcessMutex.release();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("釋放失敗了，更慘");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final ZookeeperLock zookeeperLock = new ZookeeperLock();
        zookeeperLock.init();

        Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0;i<50;i++) {
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    zookeeperLock.lock();
                    Long time = System.nanoTime();
                    System.out.println(time);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(time);
                    zookeeperLock.unlock();
                }
            });
        }

        while (true){

        }
    }
}

ZAB協(xié)議所定義的三種節(jié)點狀態(tài)

Looking ：選舉狀態(tài)。

Following ：Follower節(jié)點（從節(jié)點）所處的狀態(tài)。

Leading ：Leader節(jié)點（主節(jié)點）所處狀態(tài)。

Zxid(64位的數據結構)
前32位：Leader 周期編號 myid
低32位：事務的自增序列（單調遞增的序列）只要客戶端有請求，就+1
當產生新Leader的時候，就從這個Leader服務器上取出本地log中最大事務zxid，從里面讀出epoch+1，作為一個新epoch，并將低32位置0（保證id絕對自增）。

崩潰恢復

每個server都有一張選票，選票投自己。

搜集各個服務器的投票。

比較投票，比較邏輯：優(yōu)先比較zxid，然后才比較myid。

改變服務器狀態(tài)（崩潰恢復=》數據同步，或者崩潰恢復=》消息廣播）

消息廣播(類似2P提交)：

Leader接受請求后，講這個請求賦予全局的唯一64位自增Id（zxid）。

將zxid作為議案發(fā)給所有follower。

所有的follower接受到議案后，想將議案寫入硬盤后，馬上回復Leader一個ACK（OK）。

當Leader接受到合法數量Acks，Leader給所有follower發(fā)送commit命令。

follower執(zhí)行commit命令。

PS::到了這個階段，ZK集群才正式對外提供服務，并且Leader可以進行消息廣播，如果有新節(jié)點加入，還需要進行同步。

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