《zk:分布式过程协同技术详解》读书笔记

本文涉及的产品
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
云原生网关 MSE Higress,422元/月
简介: 《zk:分布式过程协同技术详解》读书笔记
  • zk可以使得分布式系统能够协同工作。
  • zookeeper名字由来:协调现有系统(hadoop,pig...),zookeeper,动物管理员。
  • 不适用:
  • 海量数据存储,znode最大存储1MB的数据。
  • ZK满足
  • 一致性C
  • 可用性A
  • 不满足,分区容错性P


# Zk api

<!--原生API客户端-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.6.0</version>
        </dependency>


  • zk节点可以有数据,也可以没有数据
  • 数据在节点被存储为字节数组
  • zkApi暴露的方法:
  • create /path data
  • 创建一个名为/path的znode节点,且包含数据data
  • deleta /path
  • 删除名为/path的znode节点
  • exists /path
  • 判断是否存在名为/path的节点
  • setData /path data
  • 设置名为/path的znode的数据为data
  • getData /path
  • 获取名为/path的节点的数据
  • getChildren /path
  • 获取节点名为/path的所有子节点列表


znode的类型,节点类型,mode


  • 持久节点persistent
  • 只能通过delete语句来删除
  • 临时节点ephemeral
  • 创建该节点的客户端崩溃或关闭了与zk的连接,这个节点就会被删除,或者被主动delete删除
  • 临时节点znode不能有子节点
  • znode⼀共有4种类型:持久的(persistent)、临时的(ephemeral)、持久有序的(persistent_sequential)和临时有序的(ephemeral_sequential)


监听与通知


  • 客户端向zookeeper注册需要监听的znode,通过对znode设置watch来接收通知。
  • 每次设置watch监听,只会被触发一次,所以客户端需要在每次接收通知之后再次对监听的znode注册watch。


版本


  • 每个znode都有一个版本号,随着每次数据的变化而自增。乐观锁


image.png


  • zk容许(集群/2)-1个服务器崩溃,且集群数量最好是奇数个


开始使用zookeeper


  • conf/zoo.cfg 配置文件
  • bin/zKserver.sh start 启动zk服务器
  • bin/zKCli.sh 创建zk客户端会话
  • 配置集群(也可在同一台服务器上搭建集群)

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=./data
clientPort=2181
server.1=127.0.0.1:2222:2223
server.2=127.0.0.1:3333:3334
server.3=127.0.0.1:4444:4445


  • 每⼀个server.n项指定了编号为n的ZooKeeper服务器使⽤的地址和端口号。每个server.n项通过冒号分隔为三部分,第⼀部分为服务器n的IP地址或主机名(hostname),第⼆部分和第三部分为TCP端⼜号,分别⽤于仲裁通信和群⾸选举.
  • 当启动⼀个服务器时,我们需要知道启动的是哪个服务器。⼀个服务器通过读取data⽬录下⼀个名为myid的⽂件来获取服务器ID信息


使用Zookeeper进行开发


  • 客户端连接zk,创建句柄

ZooKeeper(
String connectString,
int sessionTimeout,
Watcher watcher)


  • connectString: zk主机名和端口 localhost:2181,localhost:2182
  • sessionTimeout: 以毫秒为单位,zk等待客户端通信的最长时间,推荐设置为5-10秒
  • watcher: 用于接收通知事件的对象
  • 当zk服务端宕机之后,客户端会自动发起重连,直到zk服务端重新启动,客户端再次连接上。
  • 客户端可以通过close()关闭与zk服务器的连接,否则需要等到一段时间,直到超过了会话超时时间才会下线


原子操作


Multiop可以原⼦性地执⾏多个ZooKeeper的操作,执⾏过程为原⼦性,即在multiop代码块中的所有操作要不全部成功,要不全部失败


  • 使用 multi(Ops)

public class Atomic {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
        ZooKeeper zooKeeper = new ZooKeeper("localhost:2181,localhost:2182,localhost:2183", 2000, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
                System.out.println(watchedEvent);
            }
        });
        ArrayList<Op> ops = new ArrayList<>();
        ops.add(Op.create("/atomic", "原子节点".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT));
        // 整个操作会失败,因为/atomic节点已经创建了,再次创建会失败
        ops.add(Op.create("/atomic", "原子节点".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT));
        ops.add(Op.create("/atomic/node1", "原子节点".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT));
        List<OpResult> opResults = zooKeeper.multi(ops);
        opResults.forEach(System.out::println);
    }
}


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