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ZooKeeper是分布式系统的核心组件，下面我全面详解ZooKeeper@mikechen

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Zookeeper

ZooKeeper 是一个开源的分布式 协调服务框架，它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，是雅虎公司创建，是 Google 的 Chubby 一个开源的实现。

Zookeeper设计目标

设计目标主要包含4个：

目标一：简单的数据模型

ZooKeeper使得分布式程序能够通过一个树型结构的名字空间来进行相互协调。

这里所说的树型结构的名字空间，是指ZooKeeper服务器内存中的一个数据模型，其由一系列被称为ZNode的数据节点组成。

目标二：可以构建高可用

一个 ZooKeeper 集群通常由一组机器组成，一般 3～5 台机器就可以组成一个可用的ZooKeeper集群了。

使得分布式单点问题很好解决，而严格的顺序访问控制，使得客户端能够实现一些复杂的同步操作。

目标三：顺序访问

对于来自客户端的每个更新请求，ZooKeeper 都会分配一个全局唯一的递增编号，这个编号反映了所有事务操作的先后顺序。

目标四：构建高性能

由于ZooKeeper将全量数据存储在内存中，并直接服务于客户端的所有非事务请求，因此它尤其适用于以读操作为主的应用场景。

Zookeeper数据模型

Zookeeper 中的所有存储的数据是由 znode 组成的，节点也称为 znode，并以 key/value 形式存储数据。

整体结构类似于 linux 文件系统的模式以树形结构存储，其中根路径以 / 开头。

1.节点构造

如下图所示：

2.节点组成：

图中的每个节点称为一个Znode，每个Znode由3部分组成:

1. stat：此为状态信息, 描述该Znode的版本权限等信息；
2. data：与该Znode关联的数据；
3. children：该Znode下的子节点；

3.节点类型

Znode主要包含4种类型：分别为临时节点、永久节点、序列化节点。

1.临时节点(Ephemeral )

节点的生命周期依赖于创建它们的会话，一旦会话结束，临时节点将被自动删除。

2.永久节点(Persistent )

该节点的生命周期不依赖于会话，并且只有在客户端显示执行删除操作的时候，他们才能被删除。

3.序列化节点(Sequence )

Znode还有一个序列化的特性，如果创建的时候指定的话，该Znode的名字后面会自动追加一个不断增加的序列号。

它的格式为10位数字，没有数值的数位用0补充，例如：0000000001。

4.临时顺序节点

基本特性同临时节点，增加了顺序属性，节点名后边会追加一个由父节点维护的自增整型数字。

Zookeeper工作原理

Zookeeper本身是一个集群结构，有一个leader节点负责写请求，多个follower负责响应读请求，并且在leader节点故障时会自动根据选举机制从剩下的follower中选出新的leader。

1.Zookeeper角色

1.leader

处理所有的事务请求（写请求），可以处理读请求，集群中只能有一个Leader

2. Follower

只能处理读请求，同时作为 Leader的候选节点，即如果Leader宕机，Follower节点要参与到新的Leader选举中，有可能成为新的Leader节点。

3. Observer

Observer：只能处理读请求,不能参与选举。

Zookeeper集群

集群为2N+1台，比如N为1的情况就是3台，为什么是3台而不是2台呢？因为集群需要一半以上的机器可用。

Zookeeper通知Watch

客户端注册监听他关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，Zookeeper会通知客户端。

client端会对某个znode建立一个watcher事件，当该znode发生变化时，zk会主动通知watch这个znode的client，然后client根据znode的变化来做出业务上的改变等。

watch的整体流程如下图所示：

主要流程如下：

1.客户端先向Zookeeper服务端成功注册想要监听的节点状态。

2.同时客户端本地会存储该监听器相关的信息在WatchManager中。

3.当Zookeeper服务端监听的数据状态发生变化时，Zookeeper就会主动通知发送相应事件信息给相关会话客户端，从WatherManager中取出对应Wather对象执行回调逻辑。

以上

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