zookeeper 节点类型和使用场景

zookeeper 节点类型和使用场景

zookeeper 节点类型

• 持久节点（persistence znode）：永久保留的节点，当客户端断开连接后仍然能够保存节点数据的节点。
• 临时节点（ephemeral znode）：临时保留的节点，当客户端断开连接后节点将会被自动删除的节点，所以它不能够创建子节点。临时节点在leader选举中有重要的作用。在session连接中断开，就会被删除。
• 有序节点（sequential znode）：有顺序的节点，它既可以是持久节点也可以是临时节点。当创建一个有序节点时，系统会自动添加一个10位长度的数字来代替原节点。比如创建/sequence，那么系统会自动替换成/sequence0000000001，再创建一个有序节点就会变成数字2，如果有两个有序节点同时创建，那么产生的数字也是不一样的。有序节点在同步中有重要作用。

节点事件通知机制（watch）

客户端可以为节点注册多种事件通知，一旦节点进行了对应类型操作，zookeeper就会通知注册了对应事件的客户端。

节点操作事件主要分为如下几种：

1. 节点创建事件：节点被创建时触发。
2. 节点修改事件:节点数据变更时触发。
3. 节点删除事件：节点被删除时触发。
4. 子节点变更事件：子节点创建、修改、删除时触发。

zookeeper 使用场景

1. Zookeeper 实现配置中心

zookeeper 实现配置中心的机制主要是利用了节点的 watch 机制：

1. 首先我们会在 zookeeper 上创建一个持久节点用于保存数据库连接信息。
2. 然后我们的客户端连接 zookeeper 的时候会向该节点注册一个监听数据变更的watch事件。
3. 当某个客户端操作修改了该节点时，zookeeper 会通知向改节点注册了 watch 事件的每个客户端。
4. 当我们客户端收到了 zookeeper 的通知，我们会从 zookeeper 读取到该节点的信息，然后动态的修改自身的配置信息。

2. zookeeper 实现注册中心

zookeeper 主要是利用了临时节点和持久节点 watch 事件的特性实现注册中心的。

1. 服务提供者会向 zookeeper 的某一个持久节点（比如说这里是/registry节点）下写入一个临时节点，节点的值就是自己服务的IP和端口等信息。
2. 服务消费者启动时向 zookeeper 的/registry节点注册一个子节点变更事件，同时会从 zookeeper 的 /registry 节点拉取所有子节点，从而获得服务提供者的信息。
3. 当某个服务提供者与 zookeeper 断开了会话之后，那么 zookeeper 会将此会话创建的临时节点删除，然后再通知向/registry节点注册了对应监听事件的客户端。
4. 客户端收到 zookeeper 的节点变更通知后，重新从 zookeeper 拉取/registry节点的子节点信息。

3. zookeeper实现分布式锁

zookeeper 主要是利用临时节点，watch 和 非有序节点只允许被创建一次的特性来实现分布式锁的。

1. 我们此次把分布式锁的节点建立在持久节点（比如说是/lock）下。
2. 所有客户端在与 zookeeper 建立连接的时候都会向/lock节点注册子节点变更事件。
3. 客户端获取锁的时候，他们都会向 zookeeper 的/lock节点下创建一个名叫/lock/locked的临时节点，因为 zookeeper 的节点名称是唯一的，所以这里只会有一个人创建成功，创建成功的节点则获取到了锁，可以执行自己对应的业务，当执行完自己的业务之后删除/lock/locked子节点，或者在客户端与服务端断开会话之后此节点也会被删除（因为这里创建的是临时节点）。
4. 没有创建/lock/locked节点成功的客户端则会在此等待，因为他们已经向/lock节点注册了子节点变更事件，所以当子节点被删除之后他们会收到一个通知，收到通知之后它们又会执行第3步的流程来获取锁。

4. zookeeper 实现 master 选举

zookeeper 主要是利用了临时节点、watch机制、还有节点的唯一性原理来实现 master 选举的。

1. 首次进行 master 选举时，所有客户端都会向 zookeeper 创建一个名称临时节点（比如说/master），因为 zookeeper 节点的唯一性，所以只会有一个客户端创建节点成功。
2. 所有节点都会以创建成功的节点作为 master节点，然后在/master节点上注册一个节点变更的 watch。
3. 当我们的 master 挂掉的时候，因为 master 与 zookeeper 的会话也断开了，此时 zookeeper 会删除/master节点，并向注册了对应事件的客户端发送通知。
4. 当客户端收到了/master节点删除的通知时，客户端又都会去通过创建/master节点的方式去竞选 master。

5. zookeeper 实现分布式队列

zookeeper 主要是利用临时节点、有序节点、watch 机制的特性来完成队列的实现的。

1. 首先我们在zookeeper里面创建一个持久节点（比如说/queue）用于存储队列信息。
2. 在客户端执行业务前，分别向/queue节点创建临时有序节点。
3. 客户端通过getchildren来获取/queue节点的所有子节点，然后验证自己的创建的节点顺序号是不是最小的，如果不是最小的，那么监听比自己小的前一个节点，同时等待。如果自己是最小的节点，那么执行自己的业务，执行完之后删除自己所创建的节点（或者断开连接）。
4. 因为每个客户端都会监听在自己前面的一个节点，所以当前一个节点删除后，zookeeper 都会向注册了该节点时间的客户端发送通知，当监听的客户端收到通知，它又会重新通过getchildren来获取所有子节点，然后执行第三步相同的流程。

6. zookeeper 实现分布式ID生成

zookeeper主要利用顺序节点的特性来生成分布式ID，因为每个 zookeeper 节点都会为子节点维护一个自增的序列号，当某个服务需要生成ID时候，只要往对应节点里面创建对应顺序节点，创建成功后会返回对应节点的节点名称，我们就可以直接使用此名称来作为ID。