Zookeeper笔记
一、简介
Zookeeper是一个分布式协调服务，即为用户的分布式应用程序提供协调服务。
- zk是为别的分布式程序服务的
- zk本身就是一个分布式程序。其集群角色包括：leader 和 follower，只要有半数以上节点存活，zk就能正常服务
- zk所提供的服务涵盖：主从协调、服务器节点动态上下线、统一配置管理、分布式共享锁、统一名称服务……
- 虽然说可以提供各种服务，但是zk在底层其实只提供了两个功能：
1、管理(存储，读取)用户程序提交的数据
2、并为用户程序提供数据节点监听服务
二、ZK安装与常用API
集群搭建教程
在一台服务器上搭建stand alone模式与单机伪集群，参考：https://www.cnblogs.com/crazylqy/p/7119030.html
常用API
1、查看根节点：
ls /
2、创建一个新的node
create /node value
3、查看某节点：
get /node
4、设置节点的值：
set /node value
5、删除某节点：
delete /node
常用操作
1、启动zk
./zkServer.sh start zoo1.cfg
2、查看状态
./zkServer.sh status zoo1.cfg
3、关闭
./zkServer.sh stop zoo1.cfg
三、原理简析
主要特性
1、分布式：一个leader，多个follower组成的集群；更新请求转发，由leader实施；只要有半数以上节点存活，zk就能正常服务
2、全局数据一致：每个server保存一份相同的数据副本，client无论连接到哪个server，数据都是一致的
3、有序性：来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
4、数据更新原子性：一次数据更新要么成功，要么失败
5、实时性：在一定时间范围内，client能读到最新数据
存储结构
1、层次化的目录结构，命名符合常规文件系统规范。如图：
zk存储结构
2、每个节点在zk中叫做znode，并且其有一个唯一的路径标识。节点可以包含数据和子节点（但是ephemeral类型的节点不能有子节点）
3、节点类型：短暂（ephemeral），断开连接自己删除；持久（persistent），断开连接不删除
- Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ）
PERSISTENT
PERSISTENT_SEQUENTIAL（node/test000000001）
EPHEMERAL
EPHEMERAL_SEQUENTIAL - 创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护
- 在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序
4、客户端应用可以在节点上设置监视器
选举机制
以一个例子来说明整个选举的过程：假设有五台服务器组成的zookeeper集群,它们的id为1-5,同时它们都是最新启动的,也就是没有历史数据,在存放数据量这一点上,都是一样的。假设这些服务器依序启动,来看看会发生什么
- 服务器1启动,此时只有它一台服务器启动了,它发出去的报没有任何响应,所以它的选举状态一直是LOOKING状态
- 服务器2启动,它与最开始启动的服务器1进行通信,互相交换自己的选举结果,由于两者都没有历史数据,所以id值较大的服务器2胜出,但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是3),所以服务器1,2还是继续保持LOOKING状态
- 服务器3启动,根据前面的理论分析,服务器3成为服务器1,2,3中的老大,而与上面不同的是,此时有三台服务器选举了它,所以它成为了这次选举的leader
- 服务器4启动,根据前面的分析,理论上服务器4应该是服务器1,2,3,4中最大的,但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3,所以它只能接收当小弟的命了
- 服务器5启动,同4一样,当小弟
数据恢复（非全新集群的选举机制）
当zookeeper运行了一段时间之后，有机器down掉，重新选举时，选举过程就相对复杂了，需要加入数据id、leader id和逻辑时钟
- 数据id：数据新的id就大，数据每次更新都会更新id
- Leader id：就是我们配置的myid中的值，每个机器一个
- 逻辑时钟：这个值从0开始递增,每次选举对应一个值,也就是说: 如果在同一次选举中,那么这个值应该是一致的 ; 逻辑时钟值越大,说明这一次选举leader的进程越新
选举的标准就变成：
1、逻辑时钟小的选举结果被忽略，重新投票
2、统一逻辑时钟后，数据id大的胜出
3、数据id相同的情况下，leader id大的胜出
四、使用场景
数据发布/订阅
如dubbo
