java Zookeeper简述

下面是关于“Java Zookeeper简述”的完整攻略。

Zookeeper是一个分布式应用程序协调服务，用于在分布式系统中管理和协调各种服务，如Hadoop、Storm、Kafka等。其中，Zookeeper通过提供一些基本服务将这些服务组合成更高级别的服务，例如Leader Election、Configuration Management等，以简化分布式系统的协调和管理。

一、Zookeeper的特点

Zookeeper具备以下特点：

1. 高可靠性：对于分布式环境的不同情况，例如节点故障、网络丢失等情况，Zookeeper可提供较高的可靠性和鲁棒性。

2. 精简的API：Zookeeper的API提供了一组精简的操作，如监视、锁定、分布式应用程序配置等及其它一些服务来支持分布式应用程序协调。

3. 高性能：Zookeeper使用了一个高效的广播协议来保证数据同步。

4. 分布式：Zookeeper通过使用一个分布式的哈希表和一组分布式算法来确保分布式一致性。

二、Zookeeper基本概念

1. 节点（Node）：在Zookeeper中，所有的数据都是保存在节点下的。

2. 路径（Path）：可以使用路径来标识节点的层次结构。

3. 会话（Session）：客户端与Zookeeper服务器之间的连接，包括连接超时时间和会话ID等。

4. 观察（Watch）：客户端可以对某个节点注册一个观察者，当该节点的状态发生变化时，Zookeeper会通知该客户端。

5. 版本（Version）：Zookeeper将节点视为数据的版本，并为每个节点维护一个版本号。

三、Zookeeper使用示例

1. 协调Leader选举

Zookeeper的1/n原则，即N个节点中只有一个节点作为Leader，其他N-1个节点作为Follower。当Leader节点宕机或者发生网络分区后，Follower之间需要重新选举一个节点作为新的Leader。Zookeeper提供了确保最终只有一个Leader被选出的API，可以从以下示例了解该API的操作：

//创建Zookeeper客户端连接
String connectString = "localhost:2181";
int sessionTimeout = 3000;
ZooKeeper zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, null);
//创建节点，指定节点类型
String znode = "/election";
//创建一个临时的、有序的、不分区的会话节点
String znodeName = zk.create(znode+"/node", new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
List<String> children = zk.getChildren(znode, false);
int threadID = Integer.parseInt(znodeName.replace(znode+"/node", ""));
children = children.stream().map(s -> znode+"/"+s).sorted().collect(Collectors.toList());
if (threadID == Integer.parseInt(children.get(0).replace(znode+"/node", ""))) {
    System.out.println("I am the leader!");
} else {
    int i = children.indexOf(znodeName) - 1;
    String predecessor = children.get(i);
    //阻塞等待前一个节点失效
    zk.exists(predecessor, true);
}

1. 实现配置中心

分布式系统中往往存在一些全局的配置，例如数据库连接字符串、日志路径等。Zookeeper可以作为一个配置中心，为分布式系统提供一致性的配置维护。下面是Java代码的一个简单示例：

//创建Zookeeper客户端连接
String connectString = "localhost:2181";
int sessionTimeout = 3000;
ZooKeeper zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, null);
//创建并设置节点
String path = "/config";
String value = "config value";
zk.create(path, value.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
//获取节点的值
byte[] data = zk.getData(path, false, null);
if (data != null) {
    String configValue = new String(data);
    System.out.println("config value: " + configValue);
} else {
    System.out.println("no data on "+path);
}
//更新节点的值
String newValue = "new value";
zk.setData(path, newValue.getBytes(), -1);
byte[] newData = zk.getData(path, false, null);
if (newData != null) {
    String newConfigValue = new String(newData);
    System.out.println("new config value: " + newConfigValue);
} else {
    System.out.println("no data on "+path);
}