Zookeeper

常用命令

开启Zookeeper

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[root@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/zkServer.sh start
[root@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/zkServer.sh start
[root@hadoop104 zookeeper-3.4.10]# /opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/zkServer.sh start

查看状态

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/opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/zkServer.sh status

停止Zookeeper

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/opt/module/zookeeper-3.4.10/bin/zkServer.sh stop

1、Zookeeper工作机制

2、Zookeeper特点

  • 1)Zookeeper:一个领导者(Leader),多个跟随者(Follower)组成的集群。
  • 2)集群中只要有半数以上节点存活,Zookeeper集群就能正常服务。
  • 3)全局数据一致:每个Server保存一份相同的数据副本,Client无论连接到哪个Server,数据都是一致的。
  • 4)更新请求顺序进行,来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。
  • 5)数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败。
  • 6)实时性,在一定时间范围内,Client能读到最新数据。

3、客户端命令

命令基本语法 功能描述
help 显示所有操作命令
ls path [watch] 使用 ls 命令来查看当前znode中所包含的内容
ls2 path [watch] 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据
create 普通创建-s 含有序列-e 临时(重启或者超时消失)
get path [watch] 获得节点的值
set 设置节点的具体值
stat 查看节点状态
delete 删除节点
rmr 递归删除节点

4、Java相关开发

1)POM文件设置

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<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.8.2</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.zookeeper/zookeeper -->
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.4.10</version>
</dependency>
</dependencies>

2)Java代码使用

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package cn.buildworld.zookeeper;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.util.List;

/**
* @author MiChong
* @date 2020-06-07 14:13
*/
public class ZkClient {
private ZooKeeper zkClient;
private static final String CONNECT_URL = "192.168.162.102:2181,192.168.162.103:2181,192.168.162.104:2181";
private static final int SESSION_TIME_OUT = 2000;

/**
** 创建客户端
**/
@Before
public void before() throws IOException {
zkClient = new ZooKeeper(CONNECT_URL, SESSION_TIME_OUT, (e) -> {
System.out.println("命令执行完成回调!");
});
}

/**
* 获取目录
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void ls() throws KeeperException, InterruptedException {
List<String> children = zkClient.getChildren("/", event -> {
System.out.println("目录获取完成!");
});
for (String path : children) {
System.out.println(path);
}
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
}

/**
* 创建目录
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void create() throws KeeperException, InterruptedException {
String path = zkClient.create("/Idea",
"234567".getBytes(),
ZooDefs.Ids.CREATOR_ALL_ACL,
CreateMode.EPHEMERAL);

System.out.println("创建的路径:"+path);
}

/**
* 获取指定目录下面的数据
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void get() throws KeeperException, InterruptedException {
byte[] data = zkClient.getData("/test", true, new Stat());
String s = new String(data);
System.out.println(s);
}

/**
* 更新数据
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void set() throws KeeperException, InterruptedException {
Stat stat = zkClient.setData("/test", "hello world".getBytes(), 0);

byte[] data = zkClient.getData("/test", true, stat);
String s = new String(data);
System.out.println("更新之后的数据:"+s);
}

/**
* 获取节点状态
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void stat() throws KeeperException, InterruptedException {
Stat exists = zkClient.exists("/test", false);
if (exists == null){
System.out.println("节点不存在!");
}else {
System.out.println(exists.getDataLength());
}
}

/**
* 删除
* @throws KeeperException
* @throws InterruptedException
*/
@Test
public void delete() throws KeeperException, InterruptedException {
Stat exists = zkClient.exists("/test", false);
if (exists != null){
zkClient.delete("/test",exists.getVersion());
}else {
System.out.println("节点不存在!");
}
}
}

5、Zookeeper内部原理

1)节点类型

2)Stat结构体

  • 1)czxid-创建节点的事务zxid

每次修改ZooKeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳,也就是ZooKeeper事务ID。
事务ID是ZooKeeper中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid,如果zxid1小于zxid2,那么zxid1在zxid2之前发生。

  • 2)ctime - znode被创建的毫秒数(从1970年开始)
  • 3)mzxid - znode最后更新的事务zxid
  • 4)mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)
  • 5)pZxid-znode最后更新的子节点zxid
  • 6)cversion - znode子节点变化号,znode子节点修改次数
  • 7)dataversion - znode数据变化号
  • 8)aclVersion - znode访问控制列表的变化号
  • 9)ephemeralOwner- 如果是临时节点,这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。
  • 10)dataLength- znode的数据长度
  • 11)numChildren - znode子节点数量

3)监听原理

4)选举机制

  • (1)半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。
  • (2)Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是,Zookeeper工作时,是有一个节点为Leader,其他则为Follower,Leader是通过内部的选举机制临时产生的。
  • (3)以一个简单的例子来说明整个选举的过程。

选举流程

(1)服务器1启动,发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票,不够半数以上(3票),选举无法完成,服务器1状态保持为LOOKING;

(2)服务器2启动,再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的ID比自己目前投票推举的(服务器1)大,更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票,服务器2票数2票,没有半数以上结果,选举无法完成,服务器1,2状态保持LOOKING

(3)服务器3启动,发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票,服务器2为0票,服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数,服务器3当选Leader。服务器1,2更改状态为FOLLOWING,服务器3更改状态为LEADING;

(4)服务器4启动,发起一次选举。此时服务器1,2,3已经不是LOOKING状态,不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票,服务器4为1票。此时服务器4服从多数,更改选票信息为服务器3,并更改状态为FOLLOWING;

(5)服务器5启动,同4一样当小弟。

5)写数据流程