ZooKeeperZooKeeper Java API

  • org.apache.zookeeper.Zookeeper
    Zookeeper 是在Java中客户端主类，负责建立与zookeeper集群的会话，并提供方法进行操作。
  • org.apache.zookeeper.Watcher
    Watcher接口表示一个标准的事件处理器，其定义了事件通知相关的逻辑，包含KeeperState和EventType两个枚举类，分别代表了通知状态和事件类型，同时定义了事件的回调方法：process（WatchedEvent event）。
  • process方法是Watcher接口中的一个回调方法，当ZooKeeper向客户端发送一个Watcher事件通知时，客户端就会对相应的process方法进行回调，从而实现对事件的处理。

基本使用

建立java maven项目,引入maven pom坐标。

<dependency><groupId>org.apache.zookeeper</groupId><artifactId>zookeeper</artifactId><version>3.4.9</version>
</dependency>

java代码

public static void main(String[] args) throws Exception {// 初始化 ZooKeeper实例(zk地址、会话超时时间，与系统默认一致、watcher)ZooKeeper zk = new ZooKeeper("node-1:2181,node-2:2181", 30000, new Watcher() {@Overridepublic void process(WatchedEvent event) {System.out.println("事件类型为：" + event.getType());System.out.println("事件发生的路径：" + event.getPath());System.out.println("通知状态为：" +event.getState());}});zk.create("/myGirls", "性感的".getBytes("UTF-8"), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);zk.close();

更多操作示例

public static void main(String[] args) throws Exception {// 初始化 ZooKeeper实例(zk地址、会话超时时间，与系统默认一致、watcher)ZooKeeper zk = new ZooKeeper("node-21:2181,node-22:2181", 30000, new Watcher() {@Overridepublic void process(WatchedEvent event) {System.out.println("事件类型为：" + event.getType());System.out.println("事件发生的路径：" + event.getPath());System.out.println("通知状态为：" +event.getState());}});// 创建一个目录节点zk.create("/testRootPath", "testRootData".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); // 创建一个子目录节点zk.create("/testRootPath/testChildPathOne", "testChildDataOne".getBytes(),Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData("/testRootPath",false,null))); // 取出子目录节点列表System.out.println(zk.getChildren("/testRootPath",true)); // 修改子目录节点数据zk.setData("/testRootPath/testChildPathOne","modifyChildDataOne".getBytes(),-1); System.out.println("目录节点状态：["+zk.exists("/testRootPath",true)+"]"); // 创建另外一个子目录节点zk.create("/testRootPath/testChildPathTwo", "testChildDataTwo".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData("/testRootPath/testChildPathTwo",true,null))); // 删除子目录节点zk.delete("/testRootPath/testChildPathTwo",-1); zk.delete("/testRootPath/testChildPathOne",-1); // 删除父目录节点zk.delete("/testRootPath",-1);zk.close();
}

ZooKeeper选举机制

zookeeper默认的算法是FastLeaderElection，采用投票数大于半数则胜出的逻辑。

概念

  • 服务器ID
    比如有三台服务器，编号分别是1,2,3。
    编号越大在选择算法中的权重越大。
  • 选举状态
    LOOKING，竞选状态。
    FOLLOWING，随从状态，同步leader状态，参与投票。
    OBSERVING，观察状态,同步leader状态，不参与投票。
    LEADING，领导者状态。
  • 数据ID
    服务器中存放的最新数据version。
    值越大说明数据越新，在选举算法中数据越新权重越大。
  • 逻辑时钟
    也叫投票的次数，同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加，然后与接收到的其它服务器返回的投票信息中的数值相比，根据不同的值做出不同的判断。

全新集群选举

假设目前有5台服务器，每台服务器均没有数据，它们的编号分别是1,2,3,4,5,按编号依次启动，它们的选择举过程如下：

  • 服务器1启动，给自己投票，然后发投票信息，由于其它机器还没有启动所以它收不到反馈信息，服务器1的状态一直属于Looking。
  • 服务器2启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1交换结果，由于服务器2的编号大所以服务器2胜出，但此时投票数没有大于半数，所以两个服务器的状态依然是LOOKING。
  • 服务器3启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2交换信息，由于服务器3的编号最大所以服务器3胜出，此时投票数正好大于半数，所以服务器3成为领导者，服务器1,2成为小弟。
  • 服务器4启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2,3交换信息，尽管服务器4的编号大，但之前服务器3已经胜出，所以服务器4只能成为小弟。
  • 服务器5启动，后面的逻辑同服务器4成为小弟。

非全新集群选举

对于运行正常的zookeeper集群，中途有机器down掉，需要重新选举时，选举过程就需要加入数据ID、服务器ID和逻辑时钟。

  • 数据ID：数据新的version就大，数据每次更新都会更新version。
  • 服务器ID：就是我们配置的myid中的值，每个机器一个。
  • 逻辑时钟：这个值从0开始递增,每次选举对应一个值。 如果在同一次选举中,这个值是一致的。

这样选举的标准就变成：
1、逻辑时钟小的选举结果被忽略，重新投票；
2、统一逻辑时钟后，数据id大的胜出；
3、数据id相同的情况下，服务器id大的胜出；
根据这个规则选出leader。

ZooKeeperZooKeeper Java API

  • org.apache.zookeeper.Zookeeper
    Zookeeper 是在Java中客户端主类，负责建立与zookeeper集群的会话，并提供方法进行操作。
  • org.apache.zookeeper.Watcher
    Watcher接口表示一个标准的事件处理器，其定义了事件通知相关的逻辑，包含KeeperState和EventType两个枚举类，分别代表了通知状态和事件类型，同时定义了事件的回调方法：process（WatchedEvent event）。
  • process方法是Watcher接口中的一个回调方法，当ZooKeeper向客户端发送一个Watcher事件通知时，客户端就会对相应的process方法进行回调，从而实现对事件的处理。

基本使用

建立java maven项目,引入maven pom坐标。

<dependency><groupId>org.apache.zookeeper</groupId><artifactId>zookeeper</artifactId><version>3.4.9</version>
</dependency>

java代码

public static void main(String[] args) throws Exception {// 初始化 ZooKeeper实例(zk地址、会话超时时间，与系统默认一致、watcher)ZooKeeper zk = new ZooKeeper("node-1:2181,node-2:2181", 30000, new Watcher() {@Overridepublic void process(WatchedEvent event) {System.out.println("事件类型为：" + event.getType());System.out.println("事件发生的路径：" + event.getPath());System.out.println("通知状态为：" +event.getState());}});zk.create("/myGirls", "性感的".getBytes("UTF-8"), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);zk.close();

更多操作示例

public static void main(String[] args) throws Exception {// 初始化 ZooKeeper实例(zk地址、会话超时时间，与系统默认一致、watcher)ZooKeeper zk = new ZooKeeper("node-21:2181,node-22:2181", 30000, new Watcher() {@Overridepublic void process(WatchedEvent event) {System.out.println("事件类型为：" + event.getType());System.out.println("事件发生的路径：" + event.getPath());System.out.println("通知状态为：" +event.getState());}});// 创建一个目录节点zk.create("/testRootPath", "testRootData".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); // 创建一个子目录节点zk.create("/testRootPath/testChildPathOne", "testChildDataOne".getBytes(),Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData("/testRootPath",false,null))); // 取出子目录节点列表System.out.println(zk.getChildren("/testRootPath",true)); // 修改子目录节点数据zk.setData("/testRootPath/testChildPathOne","modifyChildDataOne".getBytes(),-1); System.out.println("目录节点状态：["+zk.exists("/testRootPath",true)+"]"); // 创建另外一个子目录节点zk.create("/testRootPath/testChildPathTwo", "testChildDataTwo".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT); System.out.println(new String(zk.getData("/testRootPath/testChildPathTwo",true,null))); // 删除子目录节点zk.delete("/testRootPath/testChildPathTwo",-1); zk.delete("/testRootPath/testChildPathOne",-1); // 删除父目录节点zk.delete("/testRootPath",-1);zk.close();
}

ZooKeeper选举机制

zookeeper默认的算法是FastLeaderElection，采用投票数大于半数则胜出的逻辑。

概念

  • 服务器ID
    比如有三台服务器，编号分别是1,2,3。
    编号越大在选择算法中的权重越大。
  • 选举状态
    LOOKING，竞选状态。
    FOLLOWING，随从状态，同步leader状态，参与投票。
    OBSERVING，观察状态,同步leader状态，不参与投票。
    LEADING，领导者状态。
  • 数据ID
    服务器中存放的最新数据version。
    值越大说明数据越新，在选举算法中数据越新权重越大。
  • 逻辑时钟
    也叫投票的次数，同一轮投票过程中的逻辑时钟值是相同的。每投完一次票这个数据就会增加，然后与接收到的其它服务器返回的投票信息中的数值相比，根据不同的值做出不同的判断。

全新集群选举

假设目前有5台服务器，每台服务器均没有数据，它们的编号分别是1,2,3,4,5,按编号依次启动，它们的选择举过程如下：

  • 服务器1启动，给自己投票，然后发投票信息，由于其它机器还没有启动所以它收不到反馈信息，服务器1的状态一直属于Looking。
  • 服务器2启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1交换结果，由于服务器2的编号大所以服务器2胜出，但此时投票数没有大于半数，所以两个服务器的状态依然是LOOKING。
  • 服务器3启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2交换信息，由于服务器3的编号最大所以服务器3胜出，此时投票数正好大于半数，所以服务器3成为领导者，服务器1,2成为小弟。
  • 服务器4启动，给自己投票，同时与之前启动的服务器1,2,3交换信息，尽管服务器4的编号大，但之前服务器3已经胜出，所以服务器4只能成为小弟。
  • 服务器5启动，后面的逻辑同服务器4成为小弟。

非全新集群选举

对于运行正常的zookeeper集群，中途有机器down掉，需要重新选举时，选举过程就需要加入数据ID、服务器ID和逻辑时钟。

  • 数据ID：数据新的version就大，数据每次更新都会更新version。
  • 服务器ID：就是我们配置的myid中的值，每个机器一个。
  • 逻辑时钟：这个值从0开始递增,每次选举对应一个值。 如果在同一次选举中,这个值是一致的。

这样选举的标准就变成：
1、逻辑时钟小的选举结果被忽略，重新投票；
2、统一逻辑时钟后，数据id大的胜出；
3、数据id相同的情况下，服务器id大的胜出；
根据这个规则选出leader。