zookeeper入门001
官方文档上这么解释zookeeper，它是一个分布式服务框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。
分布式应用
分布式应用可以在给定时间（同时）在网络中的多个系统上运行，通过协调它们以快速有效的方式完成特定任务。通常来说，对于复杂而耗时的任务，非分布式应用（运行在单个系统中）需要几个小时才能完成，而分布式应用通过使用所有系统涉及的计算能力可以在几分钟内完成。
通过将分布式应用配置为在更多系统上运行，可以进一步减少完成任务的时间。分布式应用正在运行的一组系统称为集群，而在集群中运行的每台机器被称为节点。
分布式应用有两部分， Server（服务器） 和 Client（客户端） 应用程序。服务器应用程序实际上是分布式的，并具有通用接口，以便客户端可以连接到集群中的任何服务器并获得相同的结果。 客户端应用程序是与分布式应用进行交互的工具。
分布式应用的优点
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可靠性 - 单个或几个系统的故障不会使整个系统出现故障。
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可扩展性 - 可以在需要时增加性能，通过添加更多机器，在应用程序配置中进行微小的更改，而不会有停机时间。
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透明性 - 隐藏系统的复杂性，并将其显示为单个实体/应用程序。
分布式应用的挑战
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竞争条件 - 两个或多个机器尝试执行特定任务，实际上只需在任意给定时间由单个机器完成。例如，共享资源只能在任意给定时间由单个机器修改。
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死锁 - 两个或多个操作等待彼此无限期完成。
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不一致 - 数据的部分失败。
1、 文件系统
Zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构，每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统一样，我们能够自由的增加、删除znode，在一个znode下增加、删除子znode，唯一的不同在于znode是可以存储数据的。
有四种类型的znode：
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PERSISTENT-持久化目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
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PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
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EPHEMERAL-临时目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点
客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
2、 监听通知机制
客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，zookeeper会通知客户端。
主要应用场景如下：
- 数据发布/订阅；
- 负载均衡；
- 命名服务；
- 分布式协调/通知；
- 集群管理；
- Master 选举；
- 分布式锁；
- 分布式队列；
ZooKeeper提供的常见服务如下 :
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命名服务 - 按名称标识集群中的节点。它类似于DNS，但仅对于节点。
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配置管理 - 加入节点的最近的和最新的系统配置信息。
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集群管理 - 实时地在集群和节点状态中加入/离开节点。
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选举算法 - 选举一个节点作为协调目的的leader。
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锁定和同步服务 - 在修改数据的同时锁定数据。此机制可帮助你在连接其他分布式应用程序（如Apache HBase）时进行自动故障恢复。
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高度可靠的数据注册表 - 即使在一个或几个节点关闭时也可以获得数据。
分布式应用程序提供了很多好处，但它们也抛出了一些复杂和难以解决的挑战。ZooKeeper框架提供了一个完整的机制来克服所有的挑战。
竞争条件和死锁使用故障安全同步方法进行处理。另一个主要缺点是数据的不一致性，ZooKeeper使用原子性解析。
ZooKeeper的好处：
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简单的分布式协调过程
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同步 - 服务器进程之间的相互排斥和协作。此过程有助于Apache HBase进行配置管理。
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有序的消息
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序列化 - 根据特定规则对数据进行编码。确保应用程序运行一致。这种方法可以在MapReduce中用来协调队列以执行运行的线程。
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可靠性
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原子性 - 数据转移完全成功或完全失败，但没有事务是部分的。
分布式锁的实现有哪些
Memcached：利用 Memcached 的add命令。此命令是原子性操作，只有在key不存在的情况下，才能add成功，也就意味着线程得到了锁。
Redis：和 Memcached 的方式类似，利用 Redis 的setnx命令。此命令同样是原子性操作，只有在key不存在的情况下，才能set成功。
Zookeeper：利用 Zookeeper 的顺序临时节点，来实现分布式锁和等待队列。Zookeeper 设计的初衷，就是为了实现分布式锁服务的。
Chubby：Google 公司实现的粗粒度分布式锁服务，底层利用了 Paxos 一致性算法。
