Zookeeper内部实现分布式数据一致性（客户端）（六）
Zookeeper的客户端主要由以下几个核心组件：
Zookeeper实例：客户端入口；
ClientWatchManager：客户端Watcher管理器；
HostProvider：客户端地址列表管理器。
ClientCnxn：客户端核心线程。其内部包含两个线程：SendThread和EventThread。前一个是I/O线程，主要负责Zookeeper客户端和服务端之间的网络I/O通信，后一个是事件线程，主要负责符服务端事件进行处理。
<1> 先从构造函数入手看一下Zookeeper客户端的初始化与启动环节；
1）初始化Zookeeper对象；
2）设置默认Watcher；
3）构造Zookeeper服务器地址列表管理器：HostProvider
4）创建并初始化客户端网络连接器，ClientCnxn
5）初始化SendThread和EventThread；
下面从源码来看这个流程；
//构造参数传入，服务器地址列表，超时时间，自定义Watcher； ZooKeeper zookeeper = new ZooKeeper("127.0.0.1:2181", 5000,new ZooKeeper_Constructor_Usage_Simple()); public ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher)throws IOException { this(connectString, sessionTimeout, watcher, false); } public ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher, boolean canBeReadOnly) throws IOException { this(connectString, sessionTimeout, watcher, canBeReadOnly, createDefaultHostProvider(connectString)); } //说一下这个createDefaultHostProvider，创建客户单列表管理器； private static HostProvider createDefaultHostProvider(String connectString) { return new StaticHostProvider( new ConnectStringParser(connectString).getServerAddresses()); } //然后看一下ConnectStringParser方法怎么解析：省略了一些不是很关键的代码； public ConnectStringParser(String connectString) { int off = connectString.indexOf('/'); if (off >= 0) { ………… connectString = connectString.substring(0, off); } else { this.chrootPath = null; } List<String> hostsList = split(connectString,","); for (String host : hostsList) { int port = DEFAULT_PORT; int pidx = host.lastIndexOf(':'); if (pidx >= 0) { if (pidx < host.length() - 1) { port = Integer.parseInt(host.substring(pidx + 1)); } host = host.substring(0, pidx); } // 封装成InetSocketAddress，放入Arrylist中； serverAddresses.add(InetSocketAddress.createUnresolved(host, port)); } }
//将ArrayList<InetSocketAddress>封装 public StaticHostProvider(Collection<InetSocketAddress> serverAddresses) { init(serverAddresses, System.currentTimeMillis() ^ this.hashCode(), new Resolver() { @Override public InetAddress[] getAllByName(String name) throws UnknownHostException { return InetAddress.getAllByName(name); } }); }
//先记住init方法中的参数；
//init方法中的Resolver是一个内部类，非原生库中东西； //InetAddress.getAllByName(host):通过host来获取一个可用地址； private void init(Collection<InetSocketAddress> serverAddresses, long randomnessSeed, Resolver resolver) { //生成一个随机数，将多个服务器地址打算，为生成一个环行队列准备 this.sourceOfRandomness = new Random(randomnessSeed); this.resolver = resolver; if (serverAddresses.isEmpty()) { throw new IllegalArgumentException( "A HostProvider may not be empty!"); } //shuffle方法最终调用Collections.shuffle方法，执行地址打散； this.serverAddresses = shuffle(serverAddresses); //表示当前遍历到的那个地址位置， currentIndex = -1; //表示当前正在使用哪个服务器位置； lastIndex = -1; //循环的实现： //在每一次尝试获取一个服务器地址时，都会首先将currentIndex向前 //移动1,如果发现右边移动超过了整个地址列表的长度，那就重置为0 //这样就实现了循环； //如果lastIndex和currentIndex相等，即如果发现当前游标位置和上 // 次使用过的地址位置一样，就行spinDelay的时间等待 }
总结一下：此时源码才分析到：createDefaultHostProvider方法返回：以上只做了一件事：就是构造了服务器地址列表；
有个细节：
public interface HostProvider { public int size(); //主要介绍一个这个next方法：返回一个服务器地址，以便客户端连接； public InetSocketAddress next(long spinDelay); //回调方法，如果客户端与服务器成功创建连接，就通过这个方法来通知 //HostProvider public void onConnected(); boolean updateServerList(Collection<InetSocketAddress> serverAddresses, InetSocketAddress currentHost); }
//StaticHostProvider实现了HostProvider，对next方法做了实现，上述将了lastIndex和currentIndex的逻辑就在此next方法中；
接着往下走
public ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher, boolean canBeReadOnly, HostProvider aHostProvider) throws IOException { this(connectString, sessionTimeout, watcher, canBeReadOnly, aHostProvider, null); }
public ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher, boolean canBeReadOnly, HostProvider aHostProvider, ZKClientConfig clientConfig) throws IOException { if (clientConfig == null) { clientConfig = new ZKClientConfig(); } this.clientConfig = clientConfig; //创建一个WatchManager； watchManager = defaultWatchManager(); //注册Watcher当做默认watcher watchManager.defaultWatcher = watcher; ConnectStringParser connectStringParser = new ConnectStringParser(connectString); hostProvider = aHostProvider; cnxn = createConnection(connectStringParser.getChrootPath(), hostProvider, sessionTimeout, this, watchManager, getClientCnxnSocket(), canBeReadOnly); cnxn.start(); }
关注 createConnection 方法：
protected ClientCnxn createConnection(String chrootPath, HostProvider hostProvider, int sessionTimeout, ZooKeeper zooKeeper, ClientWatchManager watcher, ClientCnxnSocket clientCnxnSocket, boolean canBeReadOnly) throws IOException { return new ClientCnxn(chrootPath, hostProvider, sessionTimeout, this, watchManager, clientCnxnSocket, canBeReadOnly); }
public ClientCnxn(String chrootPath, HostProvider hostProvider, int sessionTimeout, ZooKeeper zooKeeper, ClientWatchManager watcher, ClientCnxnSocket clientCnxnSocket, boolean canBeReadOnly) throws IOException { this(chrootPath, hostProvider, sessionTimeout, zooKeeper, watcher, clientCnxnSocket, 0, new byte[16], canBeReadOnly); }
在初始化之前（ClientCnxn）:
public class ClientCnxn { private static final int SET_WATCHES_MAX_LENGTH = 128 * 1024; private final LinkedList<Packet> pendingQueue = new LinkedList<Packet>(); private final LinkedBlockingDeque<Packet> outgoingQueue = new LinkedBlockingDeque<Packet>(); ……………… //初始化了两个队列，outgoingQueue队列和pendingQueue队列，分别是客户端待发送请求队列和服务端响应的等待队列； }
public ClientCnxn(String chrootPath, HostProvider hostProvider, int sessionTimeout, ZooKeeper zooKeeper, ClientWatchManager watcher, ClientCnxnSocket clientCnxnSocket, long sessionId, byte[] sessionPasswd, boolean canBeReadOnly) { this.zooKeeper = zooKeeper; this.watcher = watcher; this.sessionId = sessionId; this.sessionPasswd = sessionPasswd; this.sessionTimeout = sessionTimeout; this.hostProvider = hostProvider; this.chrootPath = chrootPath; connectTimeout = sessionTimeout / hostProvider.size(); readTimeout = sessionTimeout * 2 / 3; readOnly = canBeReadOnly; sendThread = new SendThread(clientCnxnSocket); eventThread = new EventThread(); this.clientConfig=zooKeeper.getClientConfig(); initRequestTimeout(); }
主要关注SendThread和EventThread线程；
SendThread管理服务端和客户端所有IO连接。clientCnxnSocket是一个底层网络处理器。
EventThread和SendThread继承自ZookeeperThread--->Thread;
SendThread的run方法中包含了所有客户端处理的核心；这里不列出run方法，大致说一些作用；
zookeeper的最后一行是cnxn.start();就是启动以上两个线程：
进入会话创建的正真阶段（run方法的逻辑）：
SendThread：
1.判断当前客户端状态，进行一系列清理工作，为发起会话做准备；
2.获取一个服务端地址(HostProvider的next()方法)；
3.创建TCP长连接；
4.构造ConnectRequest请求（建立TCP连接不等于zookeeper客户端会话创建完成）。将该请求包装成Packet对象，放入outgoingQueue队列。
5.发送请求；
响应处理阶段：
6.还是ClientCnxnSocket:接收到服务端的响应后，判断客户端是否已初始化，即该响应是会话创建的请求响应，还是其他响应；
7.处理响应：得到ConnectResponse对象，获取Zookeeper服务端分配的会话sessionId.
8.连接成功后，通知SendThread线程对客户端进行会话参数设置，更新客户端状态，另外通知HostProvider当前成功连接的服务器地址。
9.生成事件，让上层应用感知：SendThread生成事件（SyncConnected-None）,表示客户端与会话服务器创建成功，将该事件传递给EventThread线程。
10.EventThread收到事件后，从ClientWatchManager中查询对应Watcher，将其放到EventThread的waitingEvents队列当中。
11.处理事件：EventThread不断从waitingEvents队列中取出待处理的Watcher对象，然后调用process方法；
至此，客户端会话创建包括处理逻辑都已结束。
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