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前言 java
Zookeeper 相信你们都据说过，最典型的使用就是做为服务注册中心。今天陈某带你们从零基础入门 Zookeeper，看了本文，你将会对 Zookeeper 有了初步的了解和认识。node
注意：本文基于 Zookeeper 的版本是 3.4.14，最新版本的在使用上会有一些出入，可是企业如今使用的大部分都是 3.4x 版本的。nginx
web
Zookeeper 是一个分布式协调服务的开源框架。主要用来解决分布式集群中应用系统的一致性问题，例如怎样避免同时操做同一数据形成脏读的问题。sql
ZooKeeper 本质上是一个分布式的小文件存储系统。提供基于相似于文件系 统的目录树方式的数据存储，而且能够对树中的节点进行有效管理。从而用来维护和监控你存储的数据的状态变化。经过监控这些数据状态的变化，从而能够达 到基于数据的集群管理。诸如：统一命名服务、分布式配置管理、分布式消息队列、分布式锁、分布式协调等功能。shell
apache
全局数据一致：每一个 server 保存一份相同的数据副本，client 不管连 接到哪一个 server，展现的数据都是一致的，这是最重要的特征。api
可靠性：若是消息被其中一台服务器接受，那么将被全部的服务器接受。
顺序性：包括全局有序和偏序两种：全局有序是指若是在一台服务器上 消息 a 在消息 b 前发布，则在全部 Server 上消息 a 都将在消息 b 前被 发布；偏序是指若是一个消息 b 在消息 a 后被同一个发送者发布，a 必将排在 b 前面。
数据更新原子性：一次数据更新要么成功（半数以上节点成功），要么失 败，不存在中间状态。
实时性：Zookeeper 保证客户端将在一个时间间隔范围内得到服务器的更新信息，或者服务器失效的信息。
Znode 有两种，分别为临时节点和永久节点。
临时节点：该节点的生命周期依赖于建立它们的会话。一旦会话结束，临时节点将被自动删除，固然能够也能够手动删除。临时节点不容许拥有子节点。
永久节点：该节点的生命周期不依赖于会话，而且只有在客户端显示执行删除操做的时候，他们才能被删除。
节点的类型在建立时即被肯定，而且不能改变。
Znode 还有一个序列化的特性，若是建立的时候指定的话，该 Znode 的名字后面会自动追加一个不断增长的序列号。序列号对于此节点的父节点来讲是惟一的，这样便会记录每一个子节点建立的前后顺序。它的格式为"%10d"(10 位数字,没有数值的数位用 0 补充，例如“0000000001”)。
这样便会存在四种类型的 Znode 节点，分类以下：
PERSISTENT：永久节点
EPHEMERAL：临时节点
PERSISTENT_SEQUENTIAL：永久节点、序列化
EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时节点、序列化
ZooKeeper 提供了分布式数据发布/订阅功能，一个典型的发布/订阅模型系统定义了一种一对多的订阅关系，能让多个订阅者同时监听某一个主题对象，当这个主题对象自身状态变化时，会通知全部订阅者，使他们可以作出相应的处理。
触发事件种类不少，如：节点建立，节点删除，节点改变，子节点改变等。
总的来讲能够归纳 Watcher 为如下三个过程：客户端向服务端注册 Watcher、服务端事件发生触发 Watcher、客户端回调 Watcher 获得触发事件状况。
一次性触发 ：事件发生触发监听，一个 watcher event 就会被发送到设置监听的客户端，这种效果是一次性的，后续再次发生一样的事件，不会再次触发。
事件封装 ：ZooKeeper 使用 WatchedEvent 对象来封装服务端事件并传递。WatchedEvent 包含了每个事件的三个基本属性：通知状态（keeperState），事件类型（EventType）和节点路径（path）。
event 异步发送 ：watcher 的通知事件从服务端发送到客户端是异步的。
先注册再触发 ：Zookeeper 中的 watch 机制，必须客户端先去服务端注册监听，这样事件发送才会触发监听，通知给客户端。
经常使用 Shell 命令 新增节点create [-s] [-e] path data
-s：表示建立有序节点
-e：表示建立临时节点
建立持久化节点：
create /test 1234
## 子节点create /test/node1 node1
建立持久化有序节点：
建立临时节点：
create -e /a a
建立临时有序节点：
path：节点路径
data：数据
version：版本号
修改节点数据：
set /test aaa
## 修改子节点set /test/node1 bbb
基于数据版本号修改，若是修改的节点的版本号(dataVersion)不正确，拒绝修改
set /test aaa 1
删除节点delete [path] [version]
path：节点路径
version：版本号，版本号不正确拒绝删除
删除节点
delete /test
## 版本号删除delete /test 2
递归删除，删除某个节点及后代
rmr /test
查看节点数据和状态
命令格式以下：
get path
获取节点详情：
节点各个属性对应的含义以下：
cZxid：数据节点建立时的事务 ID。
ctime：数据节点建立时间。
mZxid：数据节点最后一次更新时的事务 ID。
mtime：数据节点最后一次更新的时间。
pZxid：数据节点的子节点最后一次被修改时的事务 ID。
cversion：子节点的更改次数。
dataVersion：节点数据的更改次数。
aclVersion ：节点 ACL 的更改次数。
ephemeralOwner：若是节点是临时节点，则表示建立该节点的会话的 SessionID。若是节点是持久化节点，值为 0。
dataLength ：节点数据内容的长度。
numChildren：数据节点当前的子节点的个数。
查看节点状态stat path
stat命令和get命令类似，不过这个命令不会返回节点的数据，只返回节点的状态属性。
stat /node1
## 节点状态信息，没有节点数据cZxid = 0x6ctime = Sun Apr 05 14:50:10 CST 2020mZxid = 0x6mtime = Sun Apr 05 14:50:10 CST 2020pZxid = 0x7cversion = 1dataVersion = 0aclVersion = 0ephemeralOwner = 0x0dataLength = 3numChildren = 1
查看节点列表有ls path和ls2 path两个命令。后者是前者的加强，不只会返回节点列表还会返回当前节点的状态信息。
ls path：ls /
## 仅仅返回节点列表[zookeeper, node1]
ls2 path：ls2 /
## 返回节点列表和当前节点的状态信息[zookeeper, node1]cZxid = 0x0ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970mZxid = 0x0mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970pZxid = 0x6cversion = 2dataVersion = 0aclVersion = 0ephemeralOwner = 0x0dataLength = 0numChildren = 2
监听器 get path watch
使用get path watch注册的监听器在节点内容发生改变时，向客户端发送通知，注意 Zookeeper 的触发器是一次性的，触发一次后会当即生效。
get /node1 watch
## 改变节点数据set /node1 bbb
## 监听到节点内容改变了WATCHER::WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/node1
监听器 stat path watch
stat path watch注册的监听器可以在节点状态发生改变时向客户端发出通知。好比节点数据改变、节点被删除等。
stat /node2 watch
## 删除节点node2delete /node2
## 监听器监听到了节点删除WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDeleted path:/node2
监听器 ls/ls2 path watch
使用ls path watch或者ls2 path watch注册的监听器，可以监听到该节点下的子节点的增长和删除操做。
ls /node1 watch
## 建立子节点create /node1/b b
## 监听到了子节点的新增WATCHER::
WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/node1
Zookeeper 的 ACL 权限控制
zookeeper 相似文件控制系统，client 能够建立，删除，修改，查看节点，那么如何作到权限控制的呢？zookeeper 的access control list 访问控制列表能够作到这一点。
ACL 权限控制，使用scheme:id:permission来标识。
权限模式(scheme)：受权的策略
受权对象(id)：受权的对象
权限(permission)：授予的权限
权限控制是基于每一个节点的，须要对每一个节点设置权限。
每一个节点支持设置多种权限控制方案和多个权限。
子节点不会继承父节点的权限，客户端无权访问某节点，但可能能够访问它的子节点。
例如：根据 IP 地址进行受权，命令以下：
setACl /node1 ip:192.168.10.1:crdwa
权限模式
权限模式便是采用何种方式受权。
world：只有一个用户，anyone，表示登陆 zookeeper 全部人（默认的模式）。
ip：对客户端使用 IP 地址认证。
auth：使用已添加认证的用户认证。
digest：使用用户名:密码方式认证。
给谁受权，受权对象的 ID 指的是权限赋予的实体，例如 IP 地址或用户。
授予的权限
授予的权限包括create、delete、read、writer、admin。也就是增、删、改、查、管理的权限，简写cdrwa。
注意：以上 5 种权限中，delete是指对子节点的删除权限，其余 4 种权限是对自身节点的操做权限。
create：简写c，能够建立子节点。
delete：简写d，能够删除子节点（仅下一级节点）。
read：简写r，能够读取节点数据以及显示子节点列表。
write：简写w，能够更改节点数据。
admin：简写a，能够设置节点访问控制列表权限。
受权相关命令
getAcl [path]：读取指定节点的 ACL 权限。
setAcl [path] [acl]：设置 ACL
addauth
world 受权模式案例
zookeeper 中默认的受权模式，针对登陆 zookeeper 的任何用户授予指定的权限。命令以下：
setAcl [path] world:anyone:[permission]
path：节点
permission：授予的权限，好比cdrwa
去掉不能读取节点数据的权限：
针对登陆用户的 ip 进行权限限制。命令以下：
setAcl [path] ip:[ip]:[acl]
远程登陆 zookeeper 的命令以下：
./zkCli.sh -server ip
设置192.168.10.1这个 ip 的增删改查管理的权限。
setAcl /node2 ip:192.168.10.1:crdwa
auth 受权模式须要有一个认证用户，添加命令以下：
addauth digest [username]:[password]
设置 auth 受权模式命令以下：
setAcl [path] auth:[user]:[acl]
为chenmou这个帐户添加 cdrwa 权限：
zookeeper 中同一个节点可使用多种受权模式，多种受权模式用,分隔。
zookeeper 的权限管理模式有一种叫作super，该模式提供一个超管能够方便的访问任何权限的节点。
假设这个超管是super:admin，须要先为超管生成密码的密文：
echo -n super:admin | openssl dgst -binary -sha1 |openssl base64## 执行完生成了秘钥xQJmxLMiHGwaqBvst5y6rkB6HQs=
打开zookeeper目录下/bin/zkServer.sh，找到以下一行：
nohup JAVA"−Dzookeeper.log.dir=JAVA"−Dzookeeper.log.dir={ZOO_LOG_DIR}" "-Dzookeeper.root.logger=${ZOO_LOG4J_PROP}"
在后面添加一行脚本，以下：
"-Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=super:xQJmxLMiHGwaqBvst5y6rkB6HQs="
此时完整的脚本以下：
nohup "$JAVA" "-Dzookeeper.log.dir=${ZOO_LOG_DIR}" "-Dzookeeper.root.logger=${ZOO_LOG4J_PROP}" "-Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=super:xQJmxLMiHGwaqBvst5y6rkB6HQs=" \ -cp "$CLASSPATH" $JVMFLAGS $ZOOMAIN "$ZOOCFG" > "$_ZOO_DAEMON_OUT" 2>&1 < /dev/null &
重启 zookeeper
重启完成以后此时超管即配置完成，若是须要使用，则使用以下命令：
addauth digest super:admin
Curator 是 Netflix 公司开源的一个 Zookeeper 客户端，与 Zookeeper 提供的原生客户端相比，Curator 的抽象层次更高，简化了 Zookeeper 客户端的开发量。
添加依赖
org.apache.curatorcurator-recipes 4.0.0org.apache.zookeeper zookeeper org.apache.zookeeperzookeeper 3.4.10
客户端创建与 Zookeeper 的链接，这里仅仅演示单机版本的链接，以下：
//建立CuratorFramework，用来操做apiCuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()//ip地址+端口号，若是是集群，逗号分隔 .connectString("120.26.101.207:2181")//会话超时时间 .sessionTimeoutMs(5000)//超时重试策略,RetryOneTime：超时重连仅仅一次 .retryPolicy(new RetryOneTime(3000))//命名空间，父节点，若是不指定是在根节点下 .namespace("node4") .build();//启动client.start();
会话链接策略，便是当客户端与 Zookeeper 断开链接以后，客户端从新链接 Zookeeper 时使用的策略，好比从新链接一次。
RetryOneTime：N 秒后重连一次，仅仅一次，演示以下：
.retryPolicy(new RetryOneTime(3000))
RetryNTimes：每 n 秒重连一次，重连 m 次。演示以下：//每三秒重连一次，重连3次。arg1：多长时间后重连，单位毫秒，arg2：总共重连几回.retryPolicy(new RetryNTimes(3000,3))
RetryUntilElapsed：设置了最大等待时间，若是超过这个最大等待时间将会再也不链接。//每三秒重连一次，等待时间超过10秒再也不重连。arg1：总等待时间，arg2：多长时间重连，单位毫秒.retryPolicy(new RetryUntilElapsed(10000,3000))
新增节点
client.create()//指定节点的类型。PERSISTENT：持久化节点，PERSISTENT_SEQUENTIAL：持久化有序节点，EPHEMERAL：临时节点，EPHEMERAL_SEQUENTIAL临时有序节点 .withMode(CreateMode.PERSISTENT)//指定权限列表，OPEN_ACL_UNSAFE：world:anyone:crdwa .withACL(ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)//写入节点数据，arg1:节点名称 arg2:节点数据 .forPath("/a", "a".getBytes());
自定义权限列表：withACL(acls)方法中能够设置自定义的权限列表，代码以下：//自定义权限列表List acls=new ArrayList<>();//指定受权模式和受权对象 arg1:受权模式，arg2受权对象Id id=new Id("ip","127.0.0.1");//指定授予的权限，ZooDefs.Perms.ALL:crdwaacls.add(new ACL(ZooDefs.Perms.ALL,id));client.create() .withMode(CreateMode.PERSISTENT)//指定自定义权限列表 .withACL(acls) .forPath("/b", "b".getBytes());
递归建立节点：creatingParentsIfNeeded()方法用于建立多层节点，若是其中一个节点不存在则会自动建立//递归建立节点client.create()//递归方法，若是节点不存在，那么建立该节点 .creatingParentsIfNeeded() .withMode(CreateMode.PERSISTENT) .withACL(ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)//test节点和b节点不存在，递归建立出来 .forPath("/test/a", "a".getBytes());
异步建立节点：inBackground()方法能够异步回调建立节点，建立完成后会自动回调实现的方法//异步建立节点client.create() .withMode(CreateMode.PERSISTENT) .withACL(ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE)//异步建立 .inBackground(new BackgroundCallback() {/** * @param curatorFramework 客户端对象 * @param curatorEvent 事件对象 */@Overridepublic void processResult(CuratorFramework curatorFramework, CuratorEvent curatorEvent) throws Exception {//打印事件类型 System.out.println(curatorEvent.getType()); } }) .forPath("/test1", "a".getBytes());
更新节点，当节点不存在会报错，代码以下：
client.setData() .forPath("/a","a".getBytes());
携带版本号更新节点，当版本错误拒绝更新
client.setData()//指定版本号更新，若是版本号错误则拒绝更新 .withVersion(1) .forPath("/a","a".getBytes());
异步更新节点数据：
client.setData()//异步更新 .inBackground(new BackgroundCallback() {//回调方法@Overridepublic void processResult(CuratorFramework curatorFramework, CuratorEvent curatorEvent) throws Exception { } }) .forPath("/a","a".getBytes());
删除当前节点，若是有子节点则拒绝删除client.delete()//删除节点，若是是该节点包含子节点，那么不能删除 .forPath("/a");
指定版本号删除，若是版本错误则拒绝删除client.delete()//指定版本号删除 .withVersion(1)//删除节点，若是是该节点包含子节点，那么不能删除 .forPath("/a");
若是当前节点包含子节点则一并删除，使用deletingChildrenIfNeeded()方法client.delete()//若是删除的节点包含子节点则一块儿删除 .deletingChildrenIfNeeded()//删除节点，若是是该节点包含子节点，那么不能删除 .forPath("/a");
异步删除节点，使用inBackground()client.delete() .deletingChildrenIfNeeded()//异步删除节点 .inBackground(new BackgroundCallback() { @Overridepublic void processResult(CuratorFramework curatorFramework, CuratorEvent curatorEvent) throws Exception {//回调监听 } })//删除节点，若是是该节点包含子节点，那么不能删除 .forPath("/a");
同步获取节点数据byte[] bytes = client.getData().forPath("/node1");System.out.println(new String(bytes));
获取节点状态和数据//保存节点状态Stat stat=new Stat();byte[] bytes = client.getData()//获取节点状态存储在stat对象中 .storingStatIn(stat) .forPath("/node1");System.out.println(new String(bytes));//获取节点数据的长度System.out.println(stat.getDataLength());
client.getData()//异步获取节点数据，回调监听 .inBackground((curatorFramework, curatorEvent) -> {//节点数据 System.out.println(new String(curatorEvent.getData())); }) .forPath("/node1");
同步获取所有子节点 List strs = client.getChildren().forPath("/");for (String str:strs) { System.out.println(str); }
异步获取所有子节点client.getChildren()//异步获取.inBackground((curatorFramework, curatorEvent) -> { List strs = curatorEvent.getChildren();for (String str:strs) { System.out.println(str); } }).forPath("/");查看节点是否存在
//若是节点不存在，stat为nullStat stat = client.checkExists().forPath("/node");
异步查看//若是节点不存在，stat为nullclient.checkExists() .inBackground((curatorFramework, curatorEvent) -> {//若是为null则不存在 System.out.println(curatorEvent.getStat()); }) .forPath("/node");
curator 提供了两种 watcher 来监听节点的变化
NodeCache：监听一个特定的节点，监听新增和修改
PathChildrenCache：监听一个节点的子节点，当一个子节点增长、删除、更新时，path Cache 会改变他的状态，会包含最新的子节点的数据和状态。
NodeCache 演示：
//arg1:链接对象 arg2:监听的节点路径,/namespace/pathfinal NodeCache nodeCache = new NodeCache(client, "/w1");//启动监听nodeCache.start();//添加监听器nodeCache.getListenable().addListener(() -> {//节点路径 System.out.println(nodeCache.getCurrentData().getPath());//节点数据 System.out.println(new String(nodeCache.getCurrentData().getData()));});//睡眠100秒Thread.sleep(1000000);//关闭监听nodeCache.close();
PathChildrenCache演示：//arg1：链接对象 arg2：节点路径 arg3:是否可以获取节点数据PathChildrenCache cache=new PathChildrenCache(client,"/w1", true);cache.start();cache.getListenable().addListener((curatorFramework, pathChildrenCacheEvent) -> {//节点路径 System.out.println(pathChildrenCacheEvent.getData().getPath());//节点状态 System.out.println(pathChildrenCacheEvent.getData().getStat());//节点数据 System.out.println(new String(pathChildrenCacheEvent.getData().getData()));});cache.close();
是否是以为文章太长看得头晕脑胀，为此陈某特意将本篇文章制做成 PDF 文本，须要回去仔细研究的朋友，老规矩，回复关键词ZK入门指南。
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