Zookeeper客户端Curator基本API

　　在使用zookeper的时候一般不使用原生的API，Curator，解决了很多Zookeeper客户端非常底层的细节开发工作，包括连接重连、反复注册Watcher和NodeExistsException异常等等。

Curator包含了几个包：

curator-framework：对zookeeper的底层api的一些封装
curator-client：提供一些客户端的操作，例如重试策略等
curator-recipes：封装了一些高级特性，如：Cache事件监听、选举、分布式锁、分布式计数器、分布式Barrier等

Maven依赖:

        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>2.12.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>2.12.0</version>
        </dependency>

====================基本的API==============

1.创建会话

(1)静态工厂创建会话

源码如下:

    public static CuratorFramework newClient(String connectString, RetryPolicy retryPolicy)
    {
        return newClient(connectString, DEFAULT_SESSION_TIMEOUT_MS, DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT_MS, retryPolicy);
    }
    /**
     * Create a new client
     *
     * @param connectString       list of servers to connect to
     * @param sessionTimeoutMs    session timeout
     * @param connectionTimeoutMs connection timeout
     * @param retryPolicy         retry policy to use
     * @return client
     */
    public static CuratorFramework newClient(String connectString, int sessionTimeoutMs, int connectionTimeoutMs, RetryPolicy retryPolicy)
    {
        return builder().
            connectString(connectString).
            sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs).
            connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs).
            retryPolicy(retryPolicy).
            build();
    }

测试代码:采用4个参数的方法

    private static CuratorFramework getClient() {
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        return CuratorFrameworkFactory.newClient("localhost:2181", 5000, 3000, retryPolicy);
    }

参数解释:

connectString: 链接 URL

sessionTimeoutMs: 会话超时时间，单位毫秒，默认60000ms

connectionTimeoutMs: 连接创建超时时间，单位毫秒，默认60000ms

retryPolicy: 重试策略,内建有四种重试策略,也可以自行实现RetryPolicy接口

1.RetryUntilElapsed(int maxElapsedTimeMs, int sleepMsBetweenRetries) 
以sleepMsBetweenRetries的间隔重连,直到超过maxElapsedTimeMs的时间设置
2.RetryNTimes(int n, int sleepMsBetweenRetries) 
指定重连次数
3.RetryOneTime(int sleepMsBetweenRetry)
重连一次,简单粗暴
4.ExponentialBackoffRetry
ExponentialBackoffRetry(int baseSleepTimeMs, int maxRetries) 
ExponentialBackoffRetry(int baseSleepTimeMs, int maxRetries, int maxSleepMs) 
时间间隔 = baseSleepTimeMs * Math.max(1, random.nextInt(1 << (retryCount + 1)))

(2)第二种方法:

    private static CuratorFramework getClient() {
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString(URL)
                .sessionTimeoutMs(5000).connectionTimeoutMs(5000).retryPolicy(retryPolicy).build();
        return client;
    }

(3)创建包含隔离命名空间的会话(下面也基于这种方式)

　　为了实现不同的Zookeeper业务之间的隔离，需要为每个业务分配一个独立的命名空间（NameSpace），即指定一个Zookeeper的根路径。如果设置了该值，那么该客户端对Zookeeper上的数据节点的操作都是基于该目录进行的。

    private static CuratorFramework getClient() {
        RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3);
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString(URL).sessionTimeoutMs(5000)
                .connectionTimeoutMs(5000).retryPolicy(retryPolicy).namespace("curator").build();
        return client;
    }

得到会话之后，调用 client.start(); 即可启动客户端。

原来zookeper数据结构如下:

关闭会话的方法如下:(必须在开启之后在关闭，否则会报非法状态异常)

client.close();

或者：

CloseableUtils.closeQuietly(client);

2.创建节点

　　这个可以递归创建父节点并不抛出异常；指定节点类型(临时、顺序、临时永久)，默认是永久

        CuratorFramework client = getClient();
        client.start();
        // 创建普通节点(默认是持久节点),内容为空
        client.create().forPath("/t1");
        // 创建普通节点(默认是持久节点)
        client.create().forPath("/t2", "123456".getBytes());
        // 创建永久顺序节点
        client.create().withMode(CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL).forPath("/t3", "123456".getBytes());
        // 地柜创建，如果父节点不存在也会创建
        client.create().creatingParentContainersIfNeeded().withMode(CreateMode.PERSISTENT_SEQUENTIAL)
                .forPath("/t4/t41/t411", "123456".getBytes());

结果:

3.删除节点

　　也可以递归删除。当然下面的多个流式接口可以随意组合。

        CuratorFramework client = getClient();
        client.start();
        // 删除子节点，只能删除叶子节点
        client.delete().forPath("/t2");
        // 递归删除
        client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/t4/t41");
        // 指定版本进行删除
        client.delete().withVersion(0).forPath("/t1");
        // 强制删除。guaranteed()接口是一个保障措施，只要客户端会话有效，那么Curator会在后台持续进行删除操作，直到删除节点成功。
        client.delete().guaranteed().forPath("/t30000000002");

结果:

4.读取节点数据---可以注册监听

        // 读取数据不获取stat
        byte[] forPath = client.getData().forPath("/t4");
        System.out.println(new String(forPath, "UTF-8"));

        // 读取数据且获取stat
        Stat stat = new Stat();
        byte[] forPath2 = client.getData().storingStatIn(stat).forPath("/t4");
        System.out.println(new String(forPath2, "UTF-8"));
        System.out.println(stat);

        // 注册观察者，当节点变动时触发
        byte[] data = client.getData().usingWatcher(new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                System.out.println(event.getType());
            }
        }).forPath("/t4");
        System.out.println("/t4: " + new String(data));

5.更新数据节点数据

        // 更新数据，返回的是stat
        Stat forPath = client.setData().forPath("/t4", "data".getBytes());

        // 更新一个节点的数据内容，强制指定版本进行更新
        Stat stat = new Stat();
        client.getData().storingStatIn(stat).forPath("/t4");
        Stat forPath2 = client.setData().withVersion(stat.getVersion()).forPath("/t4", "data222".getBytes());

6. 检查节点是否存在

        Stat forPath = client.checkExists().forPath("/t4");
        if (forPath != null) {
            System.out.println("exists");
        } else {
            System.out.println("not exists");
        }

7. 获取某个节点的所有子节点路径--这个获取的是子节点的名称且不带/

        List<String> forPath = client.getChildren().forPath("/");
        System.out.println(forPath);

结果:

[t4]

8.事务

　　允许作为一个原子操作进行提交。

        // inTransaction( )方法开启一个ZooKeeper事务.可以复合create, setData, check, and/or delete 等操作然后调用commit()作为一个原子操作提交
        client.inTransaction().
            check().forPath("/t4").
            and().
            create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/t3", "data".getBytes()).
            and().
            setData().forPath("/t3", "data2".getBytes()).
            and().
            commit();

9. 异步接口

　　上面提到的创建、删除、更新、读取等方法都是同步的，Curator提供异步接口，引入了BackgroundCallback接口用于处理异步接口调用之后服务端返回的结果信息。

　　BackgroundCallback接口中一个重要的回调值为CuratorEvent，里面包含事件类型、响应码和节点的详细信息。

CuratorEventType:

响应码(#getResultCode())

如下:

        client.create().inBackground(new BackgroundCallback() {
            @Override
            public void processResult(CuratorFramework curatorFramework, CuratorEvent curatorEvent) throws Exception {
                System.out.println(curatorEvent.getType() + "   " + curatorEvent.getResultCode());
            }
        }, Executors.newFixedThreadPool(2)).forPath("/t2", "测试值".getBytes());

注意：如果#inBackground()方法不指定executor，那么会默认使用Curator的EventThread去进行异步处理。

====================监听机制==============

　　Curator的监听实现是对zookeeper原生监听方法的高级封装，主要体现在两点：监听重复注册，事件发生信息。而且监听事件返回详细的信息，如变动的节点信息，节点的value等。

　　Curator 提供了3个接口：PathChildrenCacheListener、 NodeCache、TreeCache。三个接口都可以对一个不存在的节点进行监听。

1. PathChildrenCache

　　对指定的路径节点的一级子目录进行监听，不对该节点的操作进行监听，对其子目录的节点进行增、删、改的操作监听。

　　如果监听的节点不存在会创建节点,如果节点是多级目录会递归创建，节点删除之后监听事件会失效。

如下:

    /**
     * 
     * @param client
     * @throws Exception
     */
    private static void setListenterThreeOne(CuratorFramework client) throws Exception {
        PathChildrenCache childrenCache = new PathChildrenCache(client, "/t4", true);
        PathChildrenCacheListener childrenCacheListener = new PathChildrenCacheListener() {
            @Override
            public void childEvent(CuratorFramework client, PathChildrenCacheEvent event) throws Exception {
                ChildData data = event.getData();
                switch (event.getType()) {
                case CHILD_ADDED:
                    System.out.println("CHILD_ADDED : " + data.getPath() + "  数据:" + data.getData());
                    break;
                case CHILD_REMOVED:
                    System.out.println("CHILD_REMOVED : " + data.getPath() + "  数据:" + data.getData());
                    break;
                case CHILD_UPDATED:
                    System.out.println("CHILD_UPDATED : " + data.getPath() + "  数据:" + data.getData());
                    break;
                default:
                    break;
                }
            }
        };

        // 在注册监听器的时候，如果传入此参数，当事件触发时，逻辑由线程池处理。如果不传会采用默认的线程池
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        // childrenCache.getListenable().addListener(childrenCacheListener);
        childrenCache.getListenable().addListener(childrenCacheListener, pool);
        // 设置监听模式
        childrenCache.start(StartMode.BUILD_INITIAL_CACHE);
    }

StartMode：初始化方式

　　POST_INITIALIZED_EVENT：异步初始化。初始化后会触发事件。如果节点不存在会创建节点。如果节点下面有子节点会触发CHILD_ADDED事件。
　　NORMAL：异步初始化。如果节点不存在会创建节点。如果节点下面有子节点会触发CHILD_ADDED事件。
　　BUILD_INITIAL_CACHE：同步初始化。如果节点不存在会创建节点。如果节点下面有子节点会触发CHILD_ADDED事件。

2.NodeCache

　　对一个节点进行监听，监听事件包括指定的路径节点的增、删、改的操作。

　　可以对一个不存在的节点进行监控，当节点创建之后会触发对应事件；节点被删除并且重建之后事件也仍然。

    // Node Cache 监控本节点的变化情况 连接 目录 是否压缩
    // 监听本节点的变化 节点可以进行修改操作 删除节点后会再次创建(空节点)
    private static void setListenterThreeTwo(CuratorFramework client) throws Exception {
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
        // 设置节点的cache
        final NodeCache nodeCache = new NodeCache(client, "/t5", false);
        nodeCache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() {
            @Override
            public void nodeChanged() throws Exception {
                System.out.println("the test node is change and result is :");
                System.out.println("path : " + nodeCache.getCurrentData().getPath());
                System.out.println("data : " + new String(nodeCache.getCurrentData().getData()));
                System.out.println("stat : " + nodeCache.getCurrentData().getStat());
            }
        });
        nodeCache.start();
    }

3.TreeCache

　　监控指定节点和节点下的所有的节点的变化--无限监听，也就是可以监听子孙目录。