ZooKeeper 数据模型详解 一点课堂（多岸学院）

ZooKeeper 数据模型

ZNode（数据节点）是 ZooKeeper 中数据的最小单元，每一个ZNode上均可以保存数据，同时仍是能够有子节点（这就像树结构同样，以下图所示）。能够看出，节点路径标识方式和Unix文件 系统路径很是类似，都是由一系列使用斜杠"/"进行分割的路径表示，开发人员能够向这个节点中写人数据，也能够在节点下面建立子节点。这些操做咱们后面都会介绍到。

提到 ZooKeeper 数据模型，还有一个不得不得提的东西就是 事务 ID 。事务的ACID（Atomic：原子性；Consistency:一致性；Isolation：隔离性；Durability：持久性）四大特性我在这里就很少说了，相信你们也已经挺腻了。

在Zookeeper中，事务是指可以改变 ZooKeeper 服务器状态的操做，咱们也称之为事务操做或更新操做，通常包括数据节点建立与删除、数据节点内容更新和客户端会话建立与失效等操做。对于每个事务请求，ZooKeeper 都会为其分配一个全局惟一的事务ID,用 ZXID 来表示，一般是一个64位的数字。每个ZXID对应一次更新操做，从这些 ZXID 中能够间接地识别出Zookeeper处理这些更新操做请求的全局顺序。

ZNode(数据节点)的结构

每一个 ZNode 由2部分组成:

• stat：状态信息
• data：数据内容

以下所示，我经过 get 命令来获取 根目录下的 dubbo 节点的内容。（get 命令在下面会介绍到）

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 6] get /dubbo    
# 该数据节点关联的数据内容为空
null
# 下面是该数据节点的一些状态信息，其实就是 Stat 对象的格式化输出
cZxid = 0x2
ctime = Tue Nov 27 11:05:34 CST 2018
mZxid = 0x2
mtime = Tue Nov 27 11:05:34 CST 2018
pZxid = 0x3
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 1

这些状态信息其实就是 Stat 对象的格式化输出。Stat 类中包含了一个数据节点的全部状态信息的字段，包括事务ID、版本信息和子节点个数等，以下图所示（图源：《从Paxos到Zookeeper 分布式一致性原理与实践》，下面会介绍经过 stat 命令查看数据节点的状态）。

Stat 类：

关于数据节点的状态信息说明（也就是对Stat 类中的各字段进行说明），能够参考下图（图源：《从Paxos到Zookeeper 分布式一致性原理与实践》）。

测试 ZooKeeper 中的常见操做

链接 ZooKeeper 服务

进入安装 ZooKeeper文件夹的 bin 目录下执行下面的命令链接 ZooKeeper 服务（Linux环境下）（链接以前首选要肯定你的 ZooKeeper 服务已经启动成功）。

./zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181

从上图能够看出控制台打印出了不少信息，包括咱们的主机名称、JDK 版本、操做系统等等。若是你成功看到这些信息，说明你成功链接到 ZooKeeper 服务。

查看经常使用命令(help 命令)

help 命令查看 zookeeper 经常使用命令

建立节点(create 命令)

经过 create 命令在根目录建立了node1节点，与它关联的字符串是"node1"

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 34] create /node1 “node1”

经过 create 命令在根目录建立了node1节点，与它关联的内容是数字 123

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] create /node1/node1.1 123
Created /node1/node1.1

更新节点数据内容(set 命令)

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 11] set /node1 "set node1"

获取节点的数据(get 命令)

get 命令能够获取指定节点的数据内容和节点的状态,能够看出咱们经过set 命令已经将节点数据内容改成 "set node1"。

set node1
cZxid = 0x47
ctime = Sun Jan 20 10:22:59 CST 2019
mZxid = 0x4b
mtime = Sun Jan 20 10:41:10 CST 2019
pZxid = 0x4a
cversion = 1
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 9
numChildren = 1

查看某个目录下的子节点(ls 命令)

经过 ls 命令查看根目录下的节点

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 37] ls /
[dubbo, zookeeper, node1]

经过 ls 命令查看 node1 目录下的节点

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 5] ls /node1
[node1.1]

zookeeper 中的 ls 命令和 linux 命令中的 ls 相似， 这个命令将列出绝对路径path下的全部子节点信息（列出1级，并不递归）

查看节点状态(stat 命令)

经过 stat 命令查看节点状态

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 10] stat /node1
cZxid = 0x47
ctime = Sun Jan 20 10:22:59 CST 2019
mZxid = 0x47
mtime = Sun Jan 20 10:22:59 CST 2019
pZxid = 0x4a
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 11
numChildren = 1

上面显示的一些信息好比cversion、aclVersion、numChildren等等，我在上面 “ZNode(数据节点)的结构” 这部分已经介绍到。

查看节点信息和状态(ls2 命令)

ls2 命令更像是 ls 命令和 stat 命令的结合。ls2 命令返回的信息包括2部分：子节点列表 + 当前节点的stat信息。

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 7] ls2 /node1
[node1.1]
cZxid = 0x47
ctime = Sun Jan 20 10:22:59 CST 2019
mZxid = 0x47
mtime = Sun Jan 20 10:22:59 CST 2019
pZxid = 0x4a
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 11
numChildren = 1

删除节点(delete 命令)

这个命令很简单，可是须要注意的一点是若是你要删除某一个节点，那么这个节点必须无子节点才行。

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 3] delete /node1/node1.1

在后面我会介绍到 Java 客户端 API的使用以及开源 Zookeeper 客户端 ZkClient 和 Curator 的使用。

参考

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