Zookeeper学习笔记.pdf

ZooKeeper是一种为分布式应用所设计的高可用、高性能且一致的开源协调服务，它提供了一项基本服务：**分布式锁服务**。由于ZooKeeper的开源特性，后来我们的开发者在分布式锁的基础上，摸索了出了其他的使用方法：**配置维护、组服务、分布式消息队列**、**分布式通知/协调**等。ZooKeeper在实现这些服务时，首先它设计一种新的**数据结构——Znode**，然后在该数据结构的基础上定义了一些**原语**，也就是一些关于该数据结构的一些操作。有了这些数据结构和原语还不够，因为我们的ZooKeeper是工作在一个分布式的环境下，我们的服务是通过消息以网络的形式发送给我们的分布式应 Zookeeper是一种重要的分布式协调服务，尤其在处理高可用性、高性能的应用场景中。它最初设计的核心功能是提供分布式锁服务，但随着社区的发展，Zookeeper的功能得到了扩展，现在还用于配置维护、组服务、分布式消息队列以及分布式通知/协调等任务。 Zookeeper的核心数据结构是Znode，它类似于文件系统中的节点，具有文件和目录的双重特性。Znode通过路径进行唯一标识，路径是绝对的，以斜杠开头，确保全局唯一。每个Znode由三部分组成：stat信息（包含版本、权限等）、data数据和children（子节点列表）。Znode可以存储少量数据，通常以KB为单位，最大不超过1MB，服务器和客户端对此有严格的限制。 在Zookeeper中，数据访问是原子性的，即读操作获取全部数据，写操作替换整个节点内容。同时，每个Znode都有访问控制列表（ACL），用于定义用户对节点的权限。Zookeeper的节点分为两类：临时节点和永久节点。临时节点的生命周期与创建它们的会话绑定，会话结束则节点消失；而永久节点则持续存在，直到被显式删除。 Zookeeper还支持顺序节点的创建，创建时会在路径末尾添加递增的计数，这个计数在父节点下是唯一的。此外，Watch机制是Zookeeper的关键特性，客户端可以对节点设置Watch，当节点状态改变时，Zookeeper会向客户端发送一次性通知，从而实现事件驱动的通信。 Zookeeper的时间管理是通过Zxid（事务ID）来实现的，每个Zxid代表一个操作，全局有序。Zxid的值越大，对应的操作越新。每个Znode有三个与Zxid相关的属性：cZxid（创建时间的Zxid）、mZxid（最后修改时间的Zxid）和pZxid（子节点变更时间的Zxid），这些属性帮助追踪和排序节点的历史操作。 Zookeeper通过其独特的数据模型、原子操作、节点类型、顺序节点和Watch机制，为分布式环境提供了高效、可靠的协调服务，广泛应用于分布式应用的各个层面，确保了系统的稳定性和一致性。