大数据学习笔记之Zookeeper（三）：Zookeeper理论篇（二）

文章目录

• 3.1 数据结构
• 3.2 节点类型
• 3.3 特色
• 3.4 选举机制
• 3.5 stat结构体
• 3.6 监听器原理

3.1 数据结构

ZooKeeper数据模型的结构与Unix文件系统很相似，总体上能够看做是一棵树，每一个节点称作一个ZNode。
很显然zookeeper集群自身维护了一套数据结构。这个存储结构是一个树形结构，其上的每个节点，咱们称之为"znode"，每个znode默认可以存储1MB的数据，每一个ZNode均可以经过其路径惟一标识

3.2 节点类型

1）Znode有两种类型：
短暂（ephemeral）：客户端和服务器端断开链接后，建立的节点本身删除
持久（persistent）：客户端和服务器端断开链接后，建立的节点不删除
2）Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ）
（1）持久化目录节点（PERSISTENT）
客户端与zookeeper断开链接后，该节点依旧存在
（2）持久化顺序编号目录节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）
客户端与zookeeper断开链接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
若是是PERSISTENT的，须要记着本身的名字是否被用过，是否会发生和以前的节点有冲突的状况，若是建立带序号的，默认都会带编号并且保证不重复。
（3）临时目录节点（EPHEMERAL）
客户端与zookeeper断开链接后，该节点被删除
（4）临时顺序编号目录节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）
客户端与zookeeper断开链接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

3）建立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
4）在分布式系统中，顺序号能够被用于为全部的事件进行全局排序，这样客户端能够经过顺序号推断事件的顺序

3.3 特色

1）Zookeeper：一个领导者（leader），多个跟随者（follower）组成的集群。
2）Leader负责进行投票的发起和决议，更新系统状态，即写操做都是由leader来完成，读操做都是有follower完成
3）Follower用于接收客户请求并向客户端返回结果，在选举Leader过程当中参与投票
4）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。为何是半数?由于偶数没有意义，浪费了一个设备。
5）全局数据一致：每一个server保存一份相同的数据副本，client不管链接到哪一个server，数据都是一致的。
6）更新请求顺序进行，来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行。
7）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。
8）实时性，在必定时间范围内，client能读到最新数据。

3.4 选举机制

1）半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。因此zookeeper适合装在奇数台机器上。
2）Zookeeper虽然在配置文件中并无指定master和slave。可是，zookeeper工做时，是有一个节点为leader，其余则为follower，Leader是经过内部的选举机制临时产生的
3）以一个简单的例子来讲明整个选举的过程。
假设有五台服务器组成的zookeeper集群，它们的id从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，都是同样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么。

（1）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，因此它的选举状态一直是LOOKING状态。
（2）服务器2启动，它与最开始启动的服务器1进行通讯，互相交换本身的选举结果，因为二者都没有历史数据，因此id值较大的服务器2胜出，可是因为没有达到超过半数以上的服务器都赞成选举它(这个例子中的半数以上是3)，因此服务器一、2仍是继续保持LOOKING状态。
（3）服务器3启动，根据前面的理论分析，服务器3成为服务器一、二、3中的老大，而与上面不一样的是，此时有三台服务器选举了它，因此它成为了此次选举的leader。
（4）服务器4启动，根据前面的分析，理论上服务器4应该是服务器一、二、三、4中最大的，可是因为前面已经有半数以上的服务器选举了服务器3，因此它只能接收当小弟的命了。
（5）服务器5启动，同4同样当小弟。

3.5 stat结构体

1）czxid- 引发这个znode建立的zxid，建立节点的事务的zxid（ZooKeeper Transaction Id）
每次修改ZooKeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳，也就是ZooKeeper事务ID。
事务ID是ZooKeeper中全部修改总的次序。每一个修改都有惟一的zxid，若是zxid1小于zxid2，那么zxid1在zxid2以前发生。
2）ctime - znode被建立的毫秒数(从1970年开始)
3）mzxid - znode最后更新的zxid
4）mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)
5）pZxid-znode最后更新的子节点zxid
6）cversion - znode子节点变化号，znode子节点修改次数
7）dataversion - znode数据变化号
8）aclVersion - znode访问控制列表的变化号
9）ephemeralOwner- 若是是临时节点，这个是znode拥有者的session id。若是不是临时节点则是0。
10）dataLength- znode的数据长度
11）numChildren - znode子节点数量

3.6 监听器原理

监听器是一个接口，咱们的代码中能够实现Wather这个接口，实现其中的process方法，方法中即咱们本身的业务逻辑
监听器的注册是在获取数据的操做中实现：
getData(path,watch?)监听的事件是：节点数据变化事件
getChildren(path,watch?)监听的事件是：节点下的子节点增减变化事件