Zookeeper面试题 28道1

【Zookeeper是什么】 Zookeeper是一个开源的分布式协调服务，它主要负责管理分布式系统中的各种复杂配置和状态信息，确保在大规模分布式环境下的数据一致性。它作为一个集群的管理者，能够监控各个节点的状态，并根据节点的反馈进行相应的操作。Zookeeper提供了简单易用的API，使得分布式应用程序能够实现数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式锁、分布式队列等功能。它保证了分布式一致性特性的五项原则：顺序一致性、原子性、单一视图、可靠性以及实时性（最终一致性）。 【Zookeeper提供了什么】 Zookeeper的核心功能包括： 1. **文件系统**：Zookeeper提供了一个类似于文件系统的层次结构，其中的节点称为znode。每个znode都可以包含数据，并且支持读写操作。 2. **通知机制**：Zookeeper允许客户端对特定的znode设置Watcher，当znode发生变化时，客户端会收到通知，实现分布式通知功能。 【Zookeeper文件系统】 Zookeeper的文件系统具有多层级的节点命名空间，节点分为持久节点（PERSISTENT）和临时节点（EPHEMERAL）。持久节点在客户端会话结束或手动删除前一直存在；而临时节点的生命周期与客户端会话绑定，会话结束，临时节点自动消失。此外，还存在两种带顺序号的变体：持久顺序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）和临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL），它们在创建时会附加一个递增的序列号。 【ZAB协议】 ZAB（Zookeeper Atomic Broadcast）协议是Zookeeper为了保证数据一致性而设计的协议，包括崩溃恢复和消息广播两个模式。在崩溃恢复模式下，集群会选举新的Leader并进行数据同步，确保大多数节点与新Leader一致。一旦选举完成并同步完毕，系统进入消息广播模式，Leader接收并处理事务请求。 【四种类型的数据节点Znode】 - **PERSISTENT**：持久节点，除非手动删除，否则一直存在。 - **EPHEMERAL**：临时节点，与客户端会话绑定，会话失效则删除。 - **PERSISTENT_SEQUENTIAL**：持久顺序节点，同持久节点，但节点名后附加顺序号。 - **EPHEMERAL_SEQUENTIAL**：临时顺序节点，同临时节点，也附加顺序号。 【Zookeeper Watcher机制】 Watcher是Zookeeper中的一个重要特性，它允许客户端注册监听器来跟踪znode的变化。当znode状态改变时，服务端会通知客户端。Watcher的工作流程包括客户端注册、服务端处理和客户端回调。Watcher具有以下特性： - **一次性**：触发后即被移除。 - **客户端串行执行**：回调过程是串行同步的，确保回调操作的顺序性。 - **轻量级**：通知只告知事件发生，不包含具体信息，且注册时不会立即发送事件。 通过以上分析，我们可以看出Zookeeper在分布式环境中起着至关重要的作用，它的各种机制保证了数据的一致性和高可用性，为分布式应用提供了可靠的协调服务。