Zookeeper入门

介绍

1、何为Zookeeper？

  ZooKeeper 是 一个分布式协调服务，提供了诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知和分布式锁等分布式基础服务。(分布式协调服务：就是说zookeeper是专门用来协调和解决分布式的一些问题的)

2、它可以用来做什么？
   配置中心
   分布式锁
   集群管理 等等…

3、Zookeeper数据模型
  ZooKeeper 是一个树形目录服务（就是说zookeeper它的存储形式是一个目录的形式）,其数据模型和Unix的文件系 统目录树很类似，拥有一个层次化结构。
  这里面的每一个节点都被称为：ZNode，每个节点上都会保存自己的数据和节点信息。
  节点可以拥有子节点，同时也允许少量（1MB）数据存储在该节点之下。

节点可以分为四大类：
  •PERSISTENT 持久化节点
  •EPHEMERAL 临时节点：-e
  •PERSISTENT_SEQUENTIAL 持久化顺序节点：-s
  •EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时顺序节点：-es

4、操作方式

4.1、ZooKeeper 命令操作
 答：简而言之就是通过命令行的方式对zookeeper进行操作…
zookeeper又分为服务端和客户端…

4.2、ZooKeeper Java Api操作
1、Curator介绍
 Curator 是 Apache ZooKeeper 的Java客户端库，就是说它对zookeeper的底层接口进行了进一步的封装，更方便我们通过api的方式对zookeeper进行操作。
常见的ZooKeeper Java API ：
  1、原生Java API
  2、ZkClient
  3、Curator

2、CuratorAPI 常用操作(Java方式操作zookeeper常用操作)（重点）
  •建立连接
  •添加节点
  •删除节点
  •修改节点
  •查询节点
  •Watch事件监听
  •分布式锁实现

3、Curator实现分布式锁API
  •在Curator中有五种锁方案：
  •InterProcessSemaphoreMutex：分布式排它锁（非可重入锁）
  •InterProcessMutex：分布式可重入排它锁
  •InterProcessReadWriteLock：分布式读写锁
  •InterProcessMultiLock：将多个锁作为单个实体管理的容器
  •InterProcessSemaphoreV2：共享信号量

5、应用场景实现介绍

5.1、配置中心

5.1.1、介绍

 在分布式系统中，许多的服务被切分成了许多的模块（微服务）来独立运行，如果每次配置文件发生了变化，就需要把每个节点上的配置文件都修改一次，这是非常麻烦、不可忍受的。
 于是，我们把配置文件统一放在一个地方，配置文件修改了之后，能够及时通知所有节点重新加载。这样即使再多的节点，也只需要修改一次配置文件。这个管理统一配置的系统就是统一配置中心。
 常见的配置中心
  spring-cloud-config
  apollo
  zookeeper

统一配置中心的核心功能之一就是配置变化后，及时通知所有的节点。zookeeper的watch机制正好可以满足这样的需求，所以可以通过利用zookeeper的watch机制来实现配置中心。

5.1.2、具体实现思路

 1、连接zookeeper服务器；
 2、客户端创建watch监听器（实现watch接口），监听各个节点数据的变化（增删查改），从而做出对应的操作；
（如果zookeeper是集群模式，leader节点还会将更改后的配置数据，先同步更新到其他flowwer节点上）
 3、当zookeeper中的配置信息发生变化时，通过watcher的回调方法捕获变换的配置数据，然后获取到本地，然后更新本地的配置信息；

5.2、分布式锁

5.2.1、什么是分布式锁？

 看个场景：两个用户同时去抢购秒杀商品，当秒杀服务同时收到秒杀请求时，都去进行库存扣减，此时在没有做任何处理的情况下，就会导致库存数量变成负数从而导致超卖现象。
 答：这种情况下如果是单体项目，我们一般会选择加锁的方式来避免并发的问题。但是在分布式场景中，采用传统的锁并不能解决跨进程并发的问题，所以需要引入一个分布式锁，来解决多个节点之间的访问控制。

5.2.2、Zookeeper如何实现分布式锁？（两种方式）

 1、通过 唯一节点特性 实现分布式锁（谁先创建一个节点，谁就获得锁）

 2、通过 有序节点 实现分布式锁（在指定节点下创建一个临时有序节点，创建越早的节点的顺序编号越小，最先获得锁）

6、ZooKeeper 集群搭建

1、Zookeeper集群角色
  在ZooKeeper集群服中务中有三个角色：
   Leader 领导者
     处理事务请求
    集群内部各服务器的调度者

    Follower 跟随者
    处理客户端非事务请求，转发事务请求给Leader服务器
    参与Leader选举投票

   Observer 观察者：
    处理客户端非事务请求，转发事务请求给Leader服务器