Zookeeper是什么

官方文檔上這么解釋zookeeper，它是一個分布式服務(wù)框架，是Apache Hadoop 的一個子項目，它主要是用來解決分布式應(yīng)用中經(jīng)常遇到的一些數(shù)據(jù)管理問題，如：統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理、分布式應(yīng)用配置項的管理等。

上面的解釋有點抽象，簡單來說zookeeper=文件系統(tǒng)+監(jiān)聽通知機(jī)制。

1、 文件系統(tǒng)

Zookeeper維護(hù)一個類似文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

每個子目錄項如 NameService 都被稱作為 znode(目錄節(jié)點)，和文件系統(tǒng)一樣，我們能夠自由的增加、刪除znode，在一個znode下增加、刪除子znode，唯一的不同在于znode是可以存儲數(shù)據(jù)的。

有四種類型的znode：

[if !supportLists]·???? [endif]PERSISTENT-持久化目錄節(jié)點

客戶端與zookeeper斷開連接后，該節(jié)點依舊存在

[if !supportLists]·???? [endif]PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化順序編號目錄節(jié)點

客戶端與zookeeper斷開連接后，該節(jié)點依舊存在，只是Zookeeper給該節(jié)點名稱進(jìn)行順序編號

[if !supportLists]·???? [endif]EPHEMERAL-臨時目錄節(jié)點

客戶端與zookeeper斷開連接后，該節(jié)點被刪除

[if !supportLists]·???? [endif]EPHEMERAL_SEQUENTIAL-臨時順序編號目錄節(jié)點

客戶端與zookeeper斷開連接后，該節(jié)點被刪除，只是Zookeeper給該節(jié)點名稱進(jìn)行順序編號

2、 監(jiān)聽通知機(jī)制

客戶端注冊監(jiān)聽它關(guān)心的目錄節(jié)點，當(dāng)目錄節(jié)點發(fā)生變化（數(shù)據(jù)改變、被刪除、子目錄節(jié)點增加刪除）時，zookeeper會通知客戶端。

就這么簡單，下面我們看看Zookeeper能做點什么呢？

Zookeeper能做什么

zookeeper功能非常強(qiáng)大，可以實現(xiàn)諸如分布式應(yīng)用配置管理、統(tǒng)一命名服務(wù)、狀態(tài)同步服務(wù)、集群管理等功能，我們這里拿比較簡單的分布式應(yīng)用配置管理為例來說明。

假設(shè)我們的程序是分布式部署在多臺機(jī)器上，如果我們要改變程序的配置文件，需要逐臺機(jī)器去修改，非常麻煩，現(xiàn)在把這些配置全部放到zookeeper上去，保存在 zookeeper 的某個目錄節(jié)點中，然后所有相關(guān)應(yīng)用程序?qū)@個目錄節(jié)點進(jìn)行監(jiān)聽，一旦配置信息發(fā)生變化，每個應(yīng)用程序就會收到 zookeeper 的通知，然后從 zookeeper 獲取新的配置信息應(yīng)用到系統(tǒng)中。

如上，你大致應(yīng)該了解zookeeper是個什么東西，大概能做些什么了，我們馬上來學(xué)習(xí)下zookeeper的安裝及使用，并開發(fā)一個小程序來實現(xiàn)zookeeper這個分布式配置管理的功能。

Zookeeper單機(jī)模式安裝

Step1：配置JAVA環(huán)境，檢驗環(huán)境：java -version

Step2：下載并解壓zookeeper

# cd /usr/local

# wgethttp://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/stable/zookeeper-3.4.12.tar.gz

# tar -zxvfzookeeper-3.4.12.tar.gz

# cdzookeeper-3.4.12

Step3：重命名配置文件zoo_sample.cfg

# cpconf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

Step4：啟動zookeeper

#bin/zkServer.sh start

Step5：檢測是否成功啟動，用zookeeper客戶端連接下服務(wù)端

# bin/zkCli.sh

Zookeeper使用

使用客戶端命令操作zookeeper

1、使用 ls 命令來查看當(dāng)前 ZooKeeper 中所包含的內(nèi)容

2、創(chuàng)建一個新的 znode ，使用create /zkPro myData

3、再次使用 ls 命令來查看現(xiàn)在 zookeeper 中所包含的內(nèi)容：

4、下面我們運行 get 命令來確認(rèn)第二步中所創(chuàng)建的 znode 是否包含我們所創(chuàng)建的字符串：

5、下面我們通過 set 命令來對 zk 所關(guān)聯(lián)的字符串進(jìn)行設(shè)置：

6、下面我們將剛才創(chuàng)建的 znode 刪除

使用Java API操作zookeeper

使用Java API操作zookeeper需要引用下面的包

下面我們來實現(xiàn)上面說的分布式配置中心：

1、在zookeeper里增加一個目錄節(jié)點，并且把配置信息存儲在里面

2、啟動兩個zookeeper客戶端程序，代碼如下所示

importjava.util.concurrent.CountDownLatch;

importorg.apache.zookeeper.WatchedEvent;

importorg.apache.zookeeper.Watcher;

importorg.apache.zookeeper.Watcher.Event.EventType;

importorg.apache.zookeeper.Watcher.Event.KeeperState;

importorg.apache.zookeeper.ZooKeeper;

importorg.apache.zookeeper.data.Stat;

/**

?*分布式配置中心demo

?* @author

?*

?*/

public class ZooKeeperProSync implements Watcher {

??? private static CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch(1);

??? private static ZooKeeper zk = null;

??? private static Stat stat = newStat();

??? public static void main(String[] args) throws Exception {

??????? //zookeeper配置數(shù)據(jù)存放路徑

??????? String path ="/username";

??????? //連接zookeeper并且注冊一個默認(rèn)的監(jiān)聽器

??????? zk =new ZooKeeper("192.168.31.100:2181", 5000, //

??????????????? newZooKeeperProSync());

??????? //等待zk連接成功的通知

??????? connectedSemaphore.await();

??????? //獲取path目錄節(jié)點的配置數(shù)據(jù)，并注冊默認(rèn)的監(jiān)聽器

??????? System.out.println(new String(zk.getData(path, true, stat)));

???????Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);

??? }

??? public void process(WatchedEvent event) {

??????? if(KeeperState.SyncConnected == event.getState()) {? //zk連接成功通知事件

??????????? if (EventType.None == event.getType() && null== event.getPath()) {

???????????????connectedSemaphore.countDown();

??????????? }else if(event.getType() ==EventType.NodeDataChanged) {? //zk目錄節(jié)點數(shù)據(jù)變化通知事件

??????????????? try{

???????????????????System.out.println("配置已修改，新值為：" + newString(zk.getData(event.getPath(), true, stat)));

??????????????? }catch(Exception e) {

??????????????? }

??????????? }

??????? }

??? }

}

兩個程序啟動后都正確的讀取到了zookeeper的/username目錄節(jié)點下的數(shù)據(jù)'qingfeng'

3、我們在zookeeper里修改下目錄節(jié)點/username下的數(shù)據(jù)

修改完成后，我們看見兩個程序后臺都及時收到了他們監(jiān)聽的目錄節(jié)點數(shù)據(jù)變更后的值，如下所示

[if !vml]

[endif]

Zookeeper集群模式安裝

本例搭建的是偽集群模式，即一臺機(jī)器上啟動三個zookeeper實例組成集群，真正的集群模式無非就是實例IP地址不同，搭建方法沒有區(qū)別

Step1：配置JAVA環(huán)境，檢驗環(huán)境：java -version

Step2：下載并解壓zookeeper

# cd /usr/local

# wgethttp://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/stable/zookeeper-3.4.12.tar.gz

# tar -zxvfzookeeper-3.4.12.tar.gz

# cdzookeeper-3.4.12

Step3：重命名 zoo_sample.cfg文件

# cpconf/zoo_sample.cfg conf/zoo-1.cfg

Step4：修改配置文件zoo-1.cfg，原配置文件里有的，修改成下面的值，沒有的則加上

# vimconf/zoo-1.cfg

dataDir=/tmp/zookeeper-1

clientPort=2181

server.1=127.0.0.1:2888:3888

server.2=127.0.0.1:2889:3889

server.3=127.0.0.1:2890:3890

配置說明

[if !supportLists]·????[endif]tickTime：這個時間是作為 Zookeeper 服務(wù)器之間或客戶端與服務(wù)器之間維持心跳的時間間隔，也就是每個 tickTime 時間就會發(fā)送一個心跳。

[if !supportLists]·????[endif]initLimit：這個配置項是用來配置 Zookeeper 接受客戶端（這里所說的客戶端不是用戶連接 Zookeeper 服務(wù)器的客戶端，而是 Zookeeper 服務(wù)器集群中連接到 Leader 的 Follower 服務(wù)器）初始化連接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數(shù)。當(dāng)已經(jīng)超過 10個心跳的時間（也就是 tickTime）長度后 Zookeeper 服務(wù)器還沒有收到客戶端的返回信息，那么表明這個客戶端連接失敗?？偟臅r間長度就是 10*2000=20 秒

[if !supportLists]·????[endif]syncLimit：這個配置項標(biāo)識 Leader 與 Follower 之間發(fā)送消息，請求和應(yīng)答時間長度，最長不能超過多少個 tickTime 的時間長度，總的時間長度就是 5*2000=10秒

[if !supportLists]·????[endif]dataDir：顧名思義就是 Zookeeper 保存數(shù)據(jù)的目錄，默認(rèn)情況下，Zookeeper 將寫數(shù)據(jù)的日志文件也保存在這個目錄里。

[if !supportLists]·????[endif]clientPort：這個端口就是客戶端連接 Zookeeper 服務(wù)器的端口，Zookeeper 會監(jiān)聽這個端口，接受客戶端的訪問請求。

[if !supportLists]·????[endif]server.A=B：C：D：其中 A 是一個數(shù)字，表示這個是第幾號服務(wù)器；B 是這個服務(wù)器的 ip 地址；C 表示的是這個服務(wù)器與集群中的 Leader 服務(wù)器交換信息的端口；D 表示的是萬一集群中的 Leader 服務(wù)器掛了，需要一個端口來重新進(jìn)行選舉，選出一個新的 Leader，而這個端口就是用來執(zhí)行選舉時服務(wù)器相互通信的端口。如果是偽集群的配置方式，由于 B 都是一樣，所以不同的 Zookeeper 實例通信端口號不能一樣，所以要給它們分配不同的端口號。

Step4：再從zoo-1.cfg復(fù)制兩個配置文件zoo-2.cfg和zoo-3.cfg，只需修改dataDir和clientPort不同即可

# cpconf/zoo-1.cfg conf/zoo-2.cfg

# cpconf/zoo-1.cfg conf/zoo-3.cfg

# vimconf/zoo-2.cfg

dataDir=/tmp/zookeeper-2

clientPort=2182

# vimconf/zoo-2.cfg

dataDir=/tmp/zookeeper-3

clientPort=2183

Step5：標(biāo)識Server ID

創(chuàng)建三個文件夾/tmp/zookeeper-1，/tmp/zookeeper-2，/tmp/zookeeper-2，在每個目錄中創(chuàng)建文件myid 文件，寫入當(dāng)前實例的server id，即1.2.3

# cd/tmp/zookeeper-1

# vim myid

1

# cd/tmp/zookeeper-2

# vim myid

2

# cd/tmp/zookeeper-3

# vim myid

3

Step6：啟動三個zookeeper實例

#bin/zkServer.sh start conf/zoo-1.cfg

#bin/zkServer.sh start conf/zoo-2.cfg

#bin/zkServer.sh start conf/zoo-3.cfg

Step7：檢測集群狀態(tài)，也可以直接用命令“zkCli.sh -server IP:PORT”連接zookeeper服務(wù)端檢測