老板说我不懂Zookeeper分布式协调，他看完这个直接服了
昨天老板气呼呼跑到我面前问我是不是根本不懂Zookeeper分布式协调，当时气不打一出来奋笔疾书写下这篇小见解，直接让他无话可说 于是乎我今天在这里分享给大家，希望对我们各位码农们有所帮助。
官方的解释：
一个中心化的分布式协调框架，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题。
如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。
“神马？数据管理，那不是数据库干的事情么”。如果你这么理解就对了，Zookeeper其实你暂时就可以理解为，它是一个基于内存的数据库。对于上述这些名词（统一命名服务，状态同步，集群管理，分布式应用配置项），不熟悉分布架构的同学可能会有点蒙，不过没关系，我会通过很多的案例给同学们解释清楚这些到底都是啥，以及它存在的意义。
在了解Zookeeper之前，需要对分布式相关知识有一定了解，如果有了解过可以直接忽略，什么是分布式系统呢？通常情况下，单个物理节点很容易达到性能，CPU计算或者内存容量，网络IO 的瓶颈，所以这个时候就需要多个物理节点来共同完成某项任务，一个分布式系统的本质是分布在不同网络或计算机上的程序组件，彼此通过信息传递来协同工作的系统，而Zookeeper正是一个分布式应用协调框架，在分布式系统架构中有广泛的应用场景。
先来看看Zookeeper 的两个核心概念：
1,Zookeeper 核心概念
2, 文件系统的数据模型
Zookeeper维护一个类似文件系统的数据模型
每个子目录项都被称作为 node(目录节点)，和文件系统类似，我们能够自由的增加、删除node，在一个node下增加、删除子znode。
有6 种类型的znode：（3.5.x版本以前只有前面四种）
1）、PERSISTENT-持久化目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只要不手动删除该节点，他将永远存在
2）、 PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
3）、EPHEMERAL-临时目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
4）、EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
5）、Container 节点（3.5.3 版本新增，如果Container节点下面没有子节点，则Container节点在未来会被Zookeeper自动清除,定时任务默认60s 检查一次）
6）、TTL 节点( 3.5.3 版本新增，默认禁用，只能通过系统配置 zookeeper.extendedTypesEnabled=true 开启，不稳定)
2, 事件监听机制
客户端注册监听它关心的任意节点，或者目录节点及递归子目录节点
1. 如果注册的是对某个节点的监听，则当这个节点被删除，或者被修改时，对应的客户端将被通知
2. 如果注册的是对某个目录的监听，则当这个目录有子节点被创建，或者有子节点被删除，对应的客户端将被通知
3. 如果注册的是对某个目录的递归子节点进行监听，则当这个目录下面的任意子节点有目录结构的变化（有子节点被创建，或被删除）或者根节点有数据变化时，对应的客户端将被通知。
注意：所有的通知都是一次性的，及无论是对节点还是对目录进行的监听，一旦触发，对应的监听即被移除。递归子节点，监听是对所有子节点的，所以，每个子节点下面的事件同样只会被触发一次。
看完上面两个特性，可能还是不知道怎么玩，那下面就一起来安装使用一下，体验一下
3,Zookeeper 安装及实操
Zookeeper的安装非常简单，它本身是使用的Java语言编写，所以只要装好jdk环境就可以了
如果使用的 3.5.x 及以上版本需要 jdk8环境，
首先用 java -version 检查jdk版本， 确认是 jdk 8 后就可以进行 zookeeper版本下载了
本次案例用 zookeeper 3.5.8 版本进行演示 ,
环境准备：OS ：centos 7
1.下载安装zookeeper
进到任意目录， 如 cd /usr/local/zookeeper
1 , 执行如下脚本进行 下载， 解压，运行
a.下载
wget https://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.5.8/apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
b.解压
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
c.运行
cd apache-zookeeper-3.5.8-bin
bin/zkServer.sh start conf/zoo_sample.cfg
2 , 连接使用：
bin/zkCli.sh -server ip:port
如果服务器和客户端都是在本机 可以直接运行 bin/zkCli.sh
3, 停掉服务
bin/zkServer.sh stop conf/zoo_sample.cfg
当然， 别急着停 ，接下来开始实操
zk的命令不多，也非常简单很好掌握，接下来一起实战吧
Zookeeper 客户端实操
输入命令 help 查看zookeeper所支持的所有命令
1). 创建zookeeper 节点命令
create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]
中括号为可选项，没有则默认创建持久化节点
-s: 顺序节点
-e: 临时节点
-c: 容器节点
-t: 可以给节点添加过期时间，默认禁用，需要通过系统参数启用
（-Dzookeeper.extendedTypesEnabled=true, znode.container.checkIntervalMs : (Java system property only) New in 3.5.1: The time interval in milliseconds for each check of candidate container and ttl nodes. Default is "60000".)
创建节点：
create /test-node some-data
如上，没有加任何可选参数，创建的就是持久化节点
查看节点数据：
get /test-node
修改节点数据
set /test-node some-data-changed
查看节点状态信息
stat /test-node
Stat： 字段含义
cZxid：创建znode的事务ID（Zxid的值）。
mZxid：最后修改znode的事务ID。
pZxid：最后添加或删除子节点的事务ID（子节点列表发生变化才会发生改变）。
ctime：znode创建时间。
mtime：znode最近修改时间。
dataVersion：znode的当前数据版本。
cversion：znode的子节点结果集版本（一个节点的子节点增加、删除都会影响这个版本）。
aclVersion：表示对此znode的acl版本。
ephemeralOwner：znode是临时znode时，表示znode所有者的 session ID。 如果znode不是临时znode，则该字段设置为零。
dataLength：znode数据字段的长度。
numChildren：znode的子znode的数量。
根据状态数据中的版本号有并发修改数据实现乐观锁的功能
比如： 客户端首先获取版本信息， get -s /node-test
/test-node 当前的数据版本是 1 ， 这时客户端 用 set 命令修改数据的时候可以把版本号带上
如果在执行上面 set命令前， 有人修改了数据，zookeeper 会递增版本号， 这个时候，如果再用以前的版本号去修改，将会导致修改失败，报如下错误
创建子节点， 这里要注意，zookeeper是以节点组织数据的，没有相对路径这么一说，所以，所有的节点一定是以 / 开头。
create /test-node/test-sub-node
查看子节点信息，比如根节点下面的所有子节点， 加一个大写 R 可以查看递归子节点列表
ls /
创建临时节点
create -e /ephemeral data
create 后跟一个 -e 创建临时节点 ， 临时节点不能创建子节点
创建序号节点，加参数 -s
create /seq-parent data // 创建父目录，单纯为了分类，非必须 create -s /seq-parent/ data // 创建顺序节点。顺序节点将再seq-parent 目录下面，顺序递增
为了容纳子节点，先创建个父目录 /seq-parent
也可以再序号节点前面带一个前缀
创建临时顺序节点,其它增删查改和其他节点无异，不再贴图
create -s -e /ephemeral-node/前缀-
创建容器节点
create -c /container
容器节点主要用来容纳字节点，如果没有给其创建子节点，容器节点表现和持久化节点一样，如果给容器节点创建了子节点，后续又把子节点清空，容器节点也会被zookeeper删除。
2. 事件监听机制：
针对节点的监听：一定事件触发，对应的注册立刻被移除，所以事件监听是一次性的
get -w /path // 注册监听的同时获取数据
stat -w /path // 对节点进行监听，且获取元数据信息
针对目录的监听，如下图，目录的变化，会触发事件，且一旦触发，对应的监听也会被移除，后续对节点的创建没有触发监听事件
ls -w /path
针对递归子目录的监听
ls -R -w /path ： -R 区分大小写，一定用大写
如下对/test 节点进行递归监听，但是每个目录下的目录监听也是一次性的，如第一次在/test 目录下创建节点时，触发监听事件，第二次则没有，同样，因为时递归的目录监听，所以在/test/sub0下进行节点创建时，触发事件，但是再次创建/test/sub0/subsub1节点时，没有触发事件。
Zookeeper事件类型一览：
None: 连接建立事件
NodeCreated： 节点创建
NodeDeleted： 节点删除
NodeDataChanged：节点数据变化
NodeChildrenChanged：子节点列表变化
DataWatchRemoved：节点监听被移除
ChildWatchRemoved：子节点监听被移除
4, Zookeeper 客户端使用
1). 原生客户端
由于zookeeper 客户端和服务端源码是绑定在一起的，强烈建议使用和服务端代码相同版本的 客户端
引入 maven
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.8</version>
</dependency>
核心代码：
private static final int SESSION_TIMEOUT = 5000;
private static ZooKeeper zooKeeper;
private static final String ZK_NODE="/zk-node";
private static final String ZK_ADDRESS="192.168.1.100:2181";
public void init() throws IOException, InterruptedException {
final CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(1);
zooKeeper=new ZooKeeper(ZK_ADDRESS, SESSION_TIMEOUT, event -> {
if (event.getState()== Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected &&
event.getType()== Watcher.Event.EventType.None){
countDownLatch.countDown();
log.info("连接成功！");
}
});
log.info("连接中....");
countDownLatch.await();
}
init 方法被执行后，就可以用zookeeper 实例进行操作
完整代码已提交到代码库，需要找班主任开启权限
2). curator
官网 http://curator.apache.org/
引入curator
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>5.0.0</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.8</version>
</dependency>
初始化CuratorFramework ， 并且调用 start 方法后， 就可以进行 对Zookeeper服务端的操作了。
RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3)
CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient(zookeeperConnectionString, retryPolicy);
client.start();
完整代码已提交到代码库，需要找班主任开启权限
5, 经典应用场景分析
配置中心
注册中心
分布锁-非公平锁，公平锁，共享锁
1，非公平锁
2，公平锁
请求进来，直接在/lock 节点下创建一个临时顺序节点
判断自己是不是lock节点下，最小的节点
a. 是最小的，获得锁
b. 不是。对前面的节点进行监听( watch)
获得锁的请求，处理完释放锁，即 delete 节点，然后后继第一个节点将收到通知，
重复第2 步判断
3，共享锁
1. read 请求，如果前面的节点都是读锁，直接获取锁，如果read请求前面有写请求，
则该读请求不能获得锁，即需要对前面的写节点进行监听，如果是多个写请求，则
对最后的写请求进行监听
2. write 请求，只需要对前面的节点进行监听和互斥锁处理机制一样
6.精彩录播视频
Redis核心源码分析
Redis架构及集群分片原理
网络底层原理
Zookeeper分布式锁
Mysql性能优化
Zookeeper注册中心与配置中心
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