### ZooKeeper 2023 年最新面试题解析
#### 1、ZooKeeper 的几种部署方式？
- **单机部署**：适用于测试环境，主要用于功能验证与学习。
- **伪集群部署**：在同一台物理机上启动多个ZooKeeper实例，用于模拟集群环境，适合开发测试阶段。
- **集群部署**：这是生产环境中最常用的部署方式，通过多台服务器组成集群，以确保系统的高可用性和数据的一致性。
#### 2、发布订阅模型中的两种设计模式？
- **推(Push)模式**：在此模式下，服务端会主动推送数据给所有已订阅的客户端。这种方式能够及时通知客户端数据的变化，但可能导致网络负载较高。
- **拉(Pull)模式**：在这种模式中，客户端主动向服务端发送请求以获取最新的数据变化。这种方式减少了不必要的网络传输，但在数据实时性方面可能略逊一筹。
#### 3、服务端处理Watcher的具体实现
服务端接收Watcher并存储的过程分为几个步骤：
1. **接收与存储Watcher**：当服务端接收到客户端请求时，会根据请求内容判断是否需要注册Watcher。如果需要，服务端会将数据节点的路径和ServerCnxn（代表客户端与服务端的一个连接）存储在WatcherManager中的WatchTable和watch2Paths中。
2. **Watcher触发**：以服务端接收到`setData()`事务请求触发`NodeDataChanged`事件为例：
- 封装`WatchedEvent`：将通知状态（如`SyncConnected`）、事件类型（如`NodeDataChanged`）及节点路径封装为一个`WatchedEvent`对象。
- 查询Watcher：从WatchTable中根据节点路径查找Watcher。
- 如果未找到Watcher，则表示没有客户端在该数据节点上注册过Watcher。
- 如果找到了Watcher，则从WatchTable和Watch2Paths中删除该Watcher，表明这是一个一次性Watcher。
3. **触发Watcher**：通过调用`ServerCnxn`对应的TCP连接发送Watcher事件通知。
#### 4、ZooKeeper 节点宕机如何处理？
ZooKeeper 采用集群架构，通常至少包含三个服务器节点以确保高可用性。
- 如果是一个`Follower`节点发生故障，其他节点仍可继续提供服务。
- 如果`Leader`节点出现故障，集群会选举出新的`Leader`。
- 集群的健壮性取决于存活的节点数量，只要超过半数的节点处于正常状态，集群就能正常工作。
#### 5、Zookeeper 对节点的 Watch 监听通知为何不是永久的？
- **非永久性监听**：Watch监听机制是一次性触发器。当数据发生变化时，服务器将变化通知发送给客户端，此后客户端必须重新注册才能继续接收通知。
- **原因**：如果监听是永久的，当数据频繁变化且客户端数量众多时，大量的网络通信会导致性能瓶颈。
- **实际应用**：客户端通常只需要最新数据，而非所有历史变化。
#### 6、Zookeeper 如何保证主从节点的状态同步？
- **核心机制**：ZooKeeper 基于原子广播机制来保证各个服务器之间的同步，实现这一机制的协议称为 Zab 协议。
- **Zab 模式**：Zab 协议有两种模式——恢复模式和广播模式。
- **恢复模式**：用于处理系统崩溃后的恢复过程。
- **广播模式**：用于处理正常操作期间的数据同步。
#### 7、数据发布/订阅机制
- **目标**：动态获取数据，实现数据的集中管理和动态更新。
- **设计模式**：
- **Push模式**：服务端主动推送数据。
- **Pull模式**：客户端主动请求数据。
- **特性**：
- 数据量较小。
- 数据内容在运行时可能会动态更新。
- 集群中的各机器共享相同配置。
- **基于Zookeeper的实现**：
- 将数据存储在Zookeeper的一个节点上。
- 应用启动时从该节点读取数据并在节点上注册变更Watcher。
- 当数据发生变化时，Zookeeper会通知所有注册的客户端。
#### 8、同进程组的两个进程消息网络通信的特性
- **完整性**：如果进程A收到了进程B的消息m，那么m应该完整无损地被接收。
- **有序性**：如果进程A收到了进程B发送的两个消息m1和m2，那么m1先于m2发送，那么m1也应该先于m2被接收。
以上内容总结了ZooKeeper的重要知识点，包括其部署方式、发布订阅模型、Watcher机制、节点故障处理、状态同步原理以及数据发布订阅的实现方式等。这些知识点对于理解ZooKeeper的工作原理及其在分布式系统中的作用至关重要。
