zookeeper分布式技术基本概念（一）
问题背景
现在大部分公司所做的项目基本都是分布式的，简单介绍一下zookeeper分布式框架
zookeeper分布式技术基本概念（一）
zookeeper单机及集群部署，附安装包下载（二）
zookeeper客户端命令（三）
zookeeper概述
1 通俗介绍
- zookeeper就像美团和饿了么平台一样，商家在平台上注册，用户挑选商家购买，商家是否当日开，zookeeper会做出通知
- zookeeper是一个开源的分布式（多台服务器干一件事）的，为分布式应用提供协调服务的Apache项目
2 工作机制
- Zookeeper是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架
- 负责存储和管理需要的数据
- 接受观察者的注册，当数据发生变化，zookeeper通知已经注册的观察者做出相应的反应
- 实现类似集群的master/slave管理模式
- Zookeeper = 文件系统 + 通知机制
3 分布式和集群的区别
- 分布式：负责的工作不一样
- 集群：负责的工作一样
4 zookeeper的特点
- 是一个leader和多个follower来组成的集群
- 集群中只要有半数以上的节点存活，Zookeeper就能正常工作（5台服务器挂2台，没问题；4台服务器挂2台，就停止），所以单数比较好
- 全局数据一致性，每台服务器都保存一份相同的数据副本，无论client连接哪台server，数据都是一致的
- 数据更新原子性，一次数据要么成功，要么失败
- 实时性，在一定时间范围内，client能读取到最新数据
- 更新的请求按照顺序执行，会按照发送过来的顺序，逐一执行（发来123，执行123，而不是321或者别的）
5 数据结构
- ZooKeeper数据模型的结构与linux文件系统很类似，整体上可以看作是一棵树，每个节点称做一个ZNode（ZookeeperNode）
- 每一个ZNode默认能够存储1MB的数据（元数据），每个ZNode的路径都是唯一的元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、
资源查找、文件记录等功能
6 应用场景
- 提供的服务：统一命名服务、统一配置管理、统一集群管理、服务器节点动态上下线、软负载均衡等
6.1 统一命名服务
- 在分布式环境下，通常需要对应用或服务进行统一的命名，便于识别。例如：服务器的IP地址不容易记，但域名很容易记住
6.2 统一配置管理
- 将配置管理交给Zookeeper
- 将配置信息写入到Zookeeper的某个节点上
- 每个客户端应用都监听这个节点
- 一旦节点中的数据文件被修改，Zookeeper就会通知每台客户端服务器
6.3 服务器节点动态上下线
- 客户端能实时获取服务器上下线的变化
- 在美团APP上实时可以看到商家是否正在营业或打样
6.4 软负载均衡
- Zookeeper会记录每台服务器的访问数，让访问数最少的服务器去处理最新的客户请求
内部原理
1 选举机制
- 半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器
- 虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是，Zookeeper工作时，是有一个节点为Leader，其他则为Follower，Leader是通过内部的选举机制临时产生的
- Server1先投票，投给自己，自己为1票，没有超过半数，根本无法成为leader，顺水推舟将票数投给了id比自己大的Server2
- Server2也把自己的票数投给了自己，再加上Server1给的票数，总票数为2票，没有超过半数，也无法成为leader，也学习Server1，顺水推舟，将自己所有的票数给了id比自己大的Server3
- Server3得到了Server1和Server2的两票，再加上自己投给自己的一票。3票超过半数，顺利成为leader
- Server4和Server5都投给自己，但是无法改变Server3的票数，只好听天由命，承认Server3是leader
2 节点类型，序号是相当于i++，和数据库中的自增长类似
- 持久型（persistent）：
- 持久化目录节点（persistent）客户端应用与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
- 持久化顺序编号目录节点（persistent_sequential）客户端与zookeeper断开连接后，该节
点依旧存在，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，例如：Znode001，Znode002…
- 短暂型（ephemeral）：
- 临时目录节点（ephemeral）客户端应用和zookeeper断开连接后，创建的节点自动删除
- 临时顺序编号目录节点（ephemeral_sequential）客户端与zookeeper断开连接后，该节点
被删除，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，例如：Znode001，Znode002…
3 监听器原理
- 在main方法中创建Zookeeper客户端的同时就会创建两个线程，一个负责网络连接通信，一个负责监听
- 监听事件就会通过网络通信发送给zookeeper
- zookeeper获得注册的监听事件后，立刻将监听事件添加到监听列表里
- zookeeper监听到 数据变化 或 路径变化，就会将这个消息发送给监听线程
- 监听线程就会在内部调用process方法（需要实现process方法）
4 写数据流程
- Client 想向 ZooKeeper 的 Server1 上写数据，必须的先发送一个写的请求
- 如果Server1不是Leader，那么Server1 会把接收到的请求进一步转发给Leader。
- 这个Leader 会将写请求广播给各个Server，各个Server写成功后就会通知Leader。
- 当Leader收到半数以上的 Server 数据写成功了，那么就说明数据写成功了。
- 随后，Leader会告诉Server1数据写成功了。
- Server1会反馈通知 Client 数据写成功了，整个流程结束
心得
了解zookeeper基本原理，下个篇章讲一下zookeeper的简单项目使用加深理解
作为程序员第 85 篇文章，每次写一句歌词记录一下，看看人生有几首歌的时间，wahahaha … 
Lyric：我向前去追
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