zk 的数据模型和节点类型
数据模型:树形结构
zk维护的数据主要有:客户端的会话(session)状态及数据节点(dataNode)信息。
zk在内存中构造了个DataTree的数据结构,维护着path到dataNode的映射以及dataNode间都树状层关系。为了提高读取性能,集群中每个服务节点都是将数据全量存储在内存中。所以,zk最适合读多写少且轻量级数据的应用场景。
数据仅存储在内存是很不安全都,zk采用事务日志文件以及快照文件都方案来落盘数据,保障数据在不丢失的情况下快速恢复。
树中的每个节点都被为 一 Znode
Znode 兼具文件和目录两种特点。可以做路径标识,也可以存储数据,并可以具有子Znode。具有增,删,改,查等操作。
Znode 具有原子性操作,读操作将获取与节点相关的所有数据,写操作也将替换掉节点的所有数据。另外,每一个节点都拥有自己的ACL(访问控制列表),这个列表规定了用户的权限,即限定了特定用户对目标节点可以执行的操作
Znode存储数据大小有限制。每个Znode的数据大写至多1M,常规使用中应该远小于此值。
Znode通过路径引用,如同Unix中的文件路径。路径必须是绝对的,因此他们必须有斜杠字符来开头。除此以外,他们必须是一致的,也就是说每一个路径只有一个表示,因此这些路径不能改变。在Zookeeper中,路径由Unicode字符串组成,并且有一些限制。字符串“/zookeeper”用以保存管理信息,比如关键配额信息。
节点类型
持久节点:一旦创建、该数据节点会一直存储在zk服务器上、即使创建该节点的客户端与服务端的会话关闭了、该节点也不会被删除
临时节点:当创建该接地单的客户端会话因超时或发生异常而关闭时、该节点也相应的在zk上被删除。
有序节点:不是一种单独种类的节点、而是在持久节点和临时节点的基础上、增加了一个节点有序的性质。
zk的使用场景
命名服务:
通过指定的名字来获取资源或者服务地址。Zookeeper 可以创建一个全局唯一的路径,这个路径就可以作为一个名字。被命名的实体可以是集群中的机器,服务的地址,或者是远程对象等。一些分布式服务框架(RPC、RMI)中的服务地址列表,通过使用命名服务,客户端应用能够根据特定的名字来获取资源的实体、服务地址和提供者信息等
配置管理:
实际项目开发中,经常使用.properties或者xml需要配置很多信息,如数据库连接信息,fps地址端口等等。程序分布式部署时,如果把程序的这些配置信息保存在zk的znode节点下,当你要修改配置,即znode会发生变化时,二勘院通过改变zk中某个目录节点的内容,利用watcher通知给各个客户端,从而更改配置。
集群管理:
集群管理包括集群监控和集群控制,就是监控集群机器状态,剔除机器和加入机器。zookeeper可以方便集群机器的管理,它可以实时监控znode节点的变化,一旦发现有机器挂了,该机器就会与zk断开连接,对应的临时目录节点会被删除,其他所有机器都收到通知。新机器加入也是类似。
zk watch 机制
客户端,可以通过在znode上设置watch,实现实时监听znode的变化
Watch 事件是一个一次性的触发器,当被设置了Watch的数据发生了改变的时候,则服务器将这个改变发送给设置了Watch的客户端
1、父节点的创建,修改,删除都会触发Watcher事件。
2、子节点的创建,删除会触发Watcher事件。
一次性:一旦被触发就会移除,再次使用需要重新注册,因为每次变动都需要通知所有客户端,一次性可以减轻压力, 3.6.0默认持久递归,可以触发多次
轻量:只通知发生了事件,不会告知事件内容,减轻服务器和带宽压力
Watcher机制包括三个角色:客户端线程、客户端的WatchManager以及Zookeeper服务器
1、客户端向Zookeeper服务器注册一个Watcher监听,
2、把这个监听信息存储到客户端的WatchManager中
3、当Zookeeper中的节点发生变化时,会通知客户端,客户端调用相应的Watcher对象中的回调方法。watch回调是串行同步的