Zookeeper学习
一、工作机制
zookeeper是一个基于观察者模式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，一旦这些数据发生变化，Zookeeper就负责通知已经在zookeeper上注册的那些观察者做出相应的反应。
zookeeper=文件系统+通知机制
二、特点
1. zookeeper一个领导者，多个跟随者组成的集群。
2. 集群中只要有半数以上的节点存活，zookeeper就能正常服务。
3. 全局数据一致：每个Server保存一份相同的数据副本，client无论连接哪个Server，数据都是一致的。
4. 更新请求顺序执行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行。
5. 实时性，在一定时间范围内，client能读到最新数据。
6. 数据更新原子性，要么成功，要么失败。
三、 数据结构
1. zookeeper数据结构可以看做一棵树，每个节点称作一个znode。每个znode默认能够给存储1mb数据，每个znode都可以通过其路径唯一标识。
四、 应用场景
1. 统一命名服务
2. 统一配置文件
3. 统一集群管理
4. 服务器动态上下线
5. 软负载均衡
五、zookeeper安装
A. 准备
1. 安装jdk
2. 拷贝zookeeper安装包到linux下
3. 解压到指定目录
B、修改配置
1. 进入解压目录下conf目录，创建zoo.cfg文件
2. 修改dataDir路径为解压目录+zkData
3. 在解压目录下创建zkData
C、启动
1. 启动服务器 ：bin/zkServer.sh start
2. 停止服务器： bin/zkServer.sh stop
3. 查看服务器状态：bin/zkServer.sh status
4. 启动客户端：bin/zkCli.sh
5. 关闭客户端: quit
六、配置文件解析
1. tickTime=2000 心跳间隔为2s
2. initLimit=10 心跳帧为10帧
3. syncLimit=5 同步帧为5帧
4. clientPort=2181 客户端的端口号为2181
七、内部原理
A、选举机制
1. 半数机制
集群中半数以上机器存活，集群可用。所以zookeeper适合安装在奇数台服务器上。
2. zookeeper虽然没有指定master和Slave，但是工作时有一个节点为leader，其它为follower，leader是通过内部产生的
3. 选举机制
每个节点创建先投票自己，如果不能称为leader，将票数转给id大的。
八、节点类型
A、持久：客户端和服务端断开连接后，创建的节点不删除。
1.持久化目录节点
2. 持久化顺序编号目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是zookeeper给该节点名称进行顺序编号
B、短暂：客户端和服务端断开连接后，创建的节点自己删除。
1.临时目录节点
2. 临时顺序编号目录节点
九、实战
A、分布式安装部署
1.在每台服务器上安装zookeeper
2. 配置服务器编号
在解压目录下zkData创建一个myid文件，编写编号
3. 修改配置文件
添加集群：server.A=B:C:D
A：是一个数字，代表第几号服务器（myid里的值）
B：这个服务器的IP地址
C：这个服务器与集群中的leader服务器交换信息的端口（2888）
D：万一集群中的leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口（3888）
4. 分别启动zookeeper并查看状态
B、客户端命令行操作
1. help:显示所有操作命令
2. ls path [watch] 使用ls命令来查看当前znode中所包含的内容
3. ls2 path [watch] 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据
4. create 普通创建 -s 含有序列 -e 临时(重启或者超时消失)
5. get path [watch] 获得节点的值
6. set 设置节点的具体的值
7. stat 查看节点状态
8. delete 删除节点
9. rmr 递归删除节点
注意：一次监听只能生效一次
C、Stat结构体
1. czxid-创建节点的事务zxid
每次修改Zookeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳，也就是zookeeper事务id。
事务id是zookeeper中所有修改总的次序，每个修改都有唯一的zxid，如果zxid1小于zxid2，那么zxid1在zxid2之前发生。
2. ctime-创建节点的毫秒数
3. mzxid - 节点最后更新的事务zxid
4. mtime - 最后更新的毫秒数
5. pZxid - 最后更新的子节点
6. cversion - 子节点变化号，子节点修改次数
7. dataversion - 数据变化号
8. aclVersion - 访问控制列表的变化号
9. ephemeralOwner - 如果时临时节点，这个时znode拥有者的session_id，如果不是临时节点则是0
10. dataLength - 节点的数据长度
11. numChildren - 子节点数量
D、监听器原理
1. 首先要有一个main线程
2. 在main线程中创建zookeeper客户端，这个时候就会创建两个线程，一个负责网络连接通信（connect），一个负责监听（listen）
3. 通过connect线程将注册监听事件发送给zookeeper
4. 在zookeeper的注册监听器列表中将注册的监听事件添加到列表中
5. zookeeper监听到有数据或路径变化，就会将这个消息发送给Listener线程
E、写数据流程
1. client向zookeeper的Server1上写数据，发送一个写请求
2. 如果Server1不是leader，那么Server1会把接受到的请求进一步转发给leader，因为每个zookeeper的Server里面有一个时leader。这个leader会将写请求广播给各个Server，各个Server写成功后会通知leader。
3. 当大部分Server数据写成功了，那么就说明数据写成功了。
4. leader会进一步通知client数据写写成功了。
