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大家好，我是冰河~~

從今天開始，我們正式更新【精通Zookeeepr系列】專題內(nèi)容，首先我們對Zookeeper的基礎內(nèi)容做下簡單的回顧和總結(jié)。本文的總體內(nèi)容如下。

什么是Zookeeper?

簡單來說，Zookeeper是一個開源的分布式協(xié)同服務系統(tǒng)，Zookeeper的設計目標就是把復雜并且容易出錯的分布式協(xié)同服務進行封裝，并抽象出一個高效可靠的原語接口，并對外提供一系列簡單的接口為其他服務調(diào)用。其他應用只要使用Zookeeper提供的接口，就可以實現(xiàn)各種分布式應用。例如：分布式鎖、分布式選舉，主從切換等等。這些案例我們在實戰(zhàn)內(nèi)容中會詳細說明。

Zookeeper發(fā)展史

Zoookeeper最早是雅虎為了解決內(nèi)部多個系統(tǒng)之間的協(xié)同問題而研發(fā)的，后來將其開源并捐贈給了Apache組織。后來Zookeeper在開源界被廣泛使用。這里，我列舉幾個使用了Zookeeper的著名的開源項目。

• Hadoop：使用Zookeeper來提供NameNode的高可用機制。
• HBase：使用Zookeeper來保證整個集群中只有一個Master節(jié)點，保存集群中的RegionServer列表，保存hbase:meta表的位置。
• Kafka：使用Zookeeper來對進群中的成員進行管理，并使用Zookeeper提供controller節(jié)點的選舉機制。
• Dubbo：使用Zookeeper來實現(xiàn)分布式治理服務的注冊中心。
• SpringCloud：使用Zookeeper來實現(xiàn)微服務注冊中心。

還有很多使用Zookeeper作為分布式協(xié)同的開源項目，由于數(shù)量比較多，這里就不一一列舉了，小伙伴們可以自行通過網(wǎng)絡查閱。

Zookeeper應用場景

簡單點說，Zookeeper可以應用于以下場景當中。

• 配置管理。
• DNS服務。
• 組成員管理。
• 各種分布式鎖。
• 分布式選舉。
• 數(shù)據(jù)一致性場景。

但是，需要注意的是：Zookeeper只適合于存儲和協(xié)同相關的關鍵數(shù)據(jù)，不適合用來存儲大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。

Zookeeper服務的使用

一般情況下，我們在使用Zookeeper時，是通過Zookeeper庫來連接并使用Zookeeper的，由Zookeeper客戶端負責和Zookeeper集群進行交互。

Zookeeper的數(shù)據(jù)模型

從本質(zhì)上講，Zookeeper的數(shù)據(jù)模型是層次模型，如下所示。

這種層次模型常見于文件系統(tǒng)，而這種層次模型和Key-Value模型是兩種主流的數(shù)據(jù)模型。Zookeeper使用文件系統(tǒng)模型主要的考慮點如下。

• 文件系統(tǒng)的樹形結(jié)構(gòu)便于表達數(shù)據(jù)之間的層次關系。
• 文件系統(tǒng)的樹形結(jié)構(gòu)便于為不同的應用分配獨立的命名空間。

在Zookeeper中，層次結(jié)構(gòu)的每個節(jié)點叫做znode，它不同于文件系統(tǒng)，每個節(jié)點都可以保存數(shù)據(jù)，而且每個節(jié)點都有一個版本號，版本號從0開始遞增計數(shù)。

接下來，我們再來看一個Zookeeper節(jié)點的具體示例。

例如，上圖中有三個子樹，三個子樹分別應用于app1、app2和app3三個應用。其中app1的子樹實現(xiàn)了一個簡單的組成員協(xié)議，也就是每個客戶端進行p創(chuàng)建一個znode在/app1節(jié)點下，而且每個進程創(chuàng)建的znode是以/app1/p_1，/app1/p_2，...，/app1/p_n 這種結(jié)構(gòu)依次存放。只要 /app1/p_n 節(jié)點存在，就說明Pn進程在正常的運行。

Zookeeper的節(jié)點分類

總體來說，Znode節(jié)點可以分為以下四類。

一個Znode節(jié)點可以是持久性的，也可以是臨時性的。

持久性的Znode：創(chuàng)建節(jié)點后即使Zookeeper集群宕機，或者Zookeeper客戶端宕機，節(jié)點也不會丟失。

臨時性的Znode：Zookeeper客戶端宕機或者客戶端在指定的超時時間內(nèi)沒有給Zookeeper集群發(fā)送消息，那么這個節(jié)點就會消失。

Znode節(jié)點也可以是順序性的，所謂的順序性，就是指每個節(jié)點會關聯(lián)一個唯一的單調(diào)遞增整數(shù)，這個單調(diào)遞增的整數(shù)就是Znode節(jié)點名稱的后綴，比如：/app1/p_1，/app1/p_2等，由此，Znode又有如下兩種分類：

持久順序性的Znode：除了具備持久性的Znode的特性之外，Znode的名稱還具備順序性。

臨時順序性的Znode：除了具備臨時性的Znode的特性之外，Znode的名稱還具備順序性。

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