ZooKeeper數據模型Znode

在ZooKeeper中，數據信息被保存在?個數據節點上，這些節點被稱為znode。ZNode 是 Zookeeper 中最小數據單位，在 ZNode 下?又可以再掛 ZNode，這樣?層下去就形成了一個層次化命名空間 ZNode 樹，我們稱為 ZNode Tree，它采?了類似?件系統的層級樹狀結構進行管理。?下圖示例:

Znode.png

在 Zookeeper 中，每一個數據節點都是?個 ZNode，上圖根?錄下有兩個節點，分別是:app1 和 app2，其中 app1 下面又有三個?節點,所有ZNode按層次化進?組織，形成這么一顆樹，ZNode的節點路徑標識?式和Unix文件系統路徑?常相似，都是由?系列使用斜杠(/)進行分割的路徑表示，開發人員可以向這個節點寫入數據，也可以在這個節點下面創建?節點。

ZNode的類型

三大類

• 持久性節點(Persistent)

• 臨時性節點(Ephemeral)

• 順序性節點(Sequential)

創建節點可以生成以下四種節點類型:持久節點、持久順序節點、臨時節點、臨時順序節點。不同類型的節點則會有不同的生命周期。

• 持久節點：是Zookeeper中最常見的?種節點類型，所謂持久節點，就是指節點被創建后會?直存在服務?，直到刪除操作主動清除

• 持久順序節點：就是有順序的持久節點，節點特性和持久節點是一樣的，只是額外特性表現在順序上。順序特性實質是在創建節點的時候，會在節點名后?加上一個數字后綴，來表示其順序。

• 臨時節點：就是會被?動清理掉的節點，它的生命周期和客戶端會話綁在一起，客戶端會話結束，節點會被刪除掉。與持久性節點不同的是，臨時節點不能創建子節點。

• 臨時順序節點：就是有順序的臨時節點，和持久順序節點相同，在其創建的時候會在名字后面加上數字后綴。

事務ID

首先，先了解，事務是對物理和抽象的應用狀態上的操作集合。往往在現在的概念中，?狹義上的事務通常指的是數據庫事務，?般包含了一系列對數據庫有序的讀寫操作，這些數據庫事務具有所謂的ACID特性，即原子性(Atomic)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)和持久性(Durability)。

?在ZooKeeper中，事務是指能夠改變ZooKeeper服務器狀態的操作，我們也稱之為事務操作或更新操作，?般包括數據節點創建與刪除、數據節點內容更新等操作。對于每?個事務請求，ZooKeeper都會為其分配一個全局唯一的事務ID，?用ZXID來表示，通常是一個 64 位的數字。每一個 ZXID對應?次更新操作，從這些ZXID中可以間接地識別出ZooKeeper處理這些更新操作請求的全局順序

zk中的事務指的是對zk服務器狀態改變的操作(create,update data,更新字節點);zk對這些事務操作都會編號，這個編號是自增長的被稱為ZXID。

ZNode的狀態信息

#?使用bin/zkCli.sh?連接到zk集群
get?/zookeeper

##?第一行返回空

cZxid?=?0x0
ctime?=?Wed?Dec?31?19:00:00?EST?1969?mZxid?=?0x0
mtime?=?Wed?Dec?31?19:00:00?EST?1969?pZxid?=?0x0
cversion?=?-1
dataVersion?=?0
aclVersion?=?0
ephemeralOwner?=?0x0
dataLength?=?0
numChildren?=?1

整個ZNode節點內容包括兩部分:節點數據內容和節點狀態信息。數據內容是空，其他的屬于狀態信息。那么這些狀態信息都有什么含義呢?

• cZxid 就是 Create ZXID，表示節點被創建時的事務ID。

• ctime 就是 Create Time，表示節點創建時間。

• mZxid 就是 Modified ZXID，表示節點最后一次被修改時的事務ID。

• mtime 就是 Modified Time，表示節點最后?次被修改的時間。

• pZxid 表示該節點的?子節點列列表最后一次被修改時的事務 ID。只有子節點列表變更才會更新 pZxid，子節點內容變更不會更新。

• cversion 表示?節點的版本號。

• dataVersion 表示內容版本號。

• aclVersion 標識acl版本

• ephemeralOwner 表示創建該臨時節點時的會話 sessionID，如果是持久性節點那么值為 0

• dataLength 表示數據?長度。

• numChildren 表示直系?子節點數。

Wacher機制

Zookeeper使用Watcher機制實現分布式數據的發布/訂閱功能

一個典型的發布/訂閱模型系統定義了一種一對多的訂閱關系，能夠讓多個訂閱者同時監聽某一個主題對象，當這個主題對象?身狀態變化時，會通知所有訂閱者，使它們能夠做出相應的處理。

在 ZooKeeper 中，引?了 Watcher機制來實現這種分布式的通知功能。ZooKeeper允許客戶端向服務端注冊一個 Watcher 監聽，當服務端的?些指定事件觸發了這個Watcher，那么Zk就會向指定客戶端發送一個事件通知來實現分布式的通知功能。

整個Watcher注冊與通知過程如圖所示。

Watcher注冊與通知過程.png
Zookeeper的Watcher機制主要包括客戶端線程、客戶端WatcherManager、Zookeeper服務?三部分。

具體?工作流程為:

客戶端在向Zookeeper服務器注冊的同時，會將Watcher對象存儲在客戶端的WatcherManager當中

當Zookeeper服務?觸發Watcher事件后，會向客戶端發送通知

客戶端線程從WatcherManager中取出對應的Watcher對象來執?回調邏輯

Zookeeper的基本使用

Zookeeper命令行操作

./zkcli.sh?連接本地的zookeeper服務器器
./zkCli.sh?-server?ip:port(2181)?連接指定的服務器器

鏈接上服務器后：

?help

ZooKeeper?-server?host:port?cmd?args
stat?path?[watch]
set?path?data?[version]
ls?path?[watch]
delquota?[-n|-b]?path
ls2?path?[watch]
setAcl?path?acl
setquota?-n|-b?val?path?history
redo?cmdno
printwatches?on|off
delete?path?[version]
sync?path
listquota?path
rmr?path
get?path?[watch]
create?[-s]?[-e]?path?data?acl?addauth?scheme?auth
quit
getAcl?path
close
connect?host:port

創建節點

?create?[-s][-e]?path?data?
?其中，-s或-e分別指定節點特性，順序或臨時節點，若不指定，則創建持久節點

創建永久順序節點

create?-s?/zk-test?123

創建臨時節點

?create?-e?/zk-temp?123
?退出本次鏈接后，改節點自動刪除

創建永久節點

create?/zk-permanent?123

創建臨時順序節點

create?-s?-e?/zk-permanent-test?123
退出本次鏈接后，改節點自動刪除

讀取節點

展示路徑信息：

ls?/{path}
其中，{path}表示的是指定數據節點的節點路徑

get命令可以獲取Zookeeper指定節點的數據內容和屬性信息。

get?path

更新節點

set?path?data
data就是要更新的新內容

刪除節點

delete?path

若刪除節點存在子節點，那么無法刪除該節點，必須先刪除子節點，再刪除?節點

Zookeeper-開源客戶端

ZkClient

ZkClient是Github上一個開源的zookeeper客戶端，在Zookeeper原?API接?之上進?了了包裝，是?個更易用的Zookeeper客戶端，同時，zkClient在內部還實現了了諸如Session超時重連、Watcher反復注冊等功能.接下來，還是從創建會話、創建節點、讀取數據、更新數據、刪除節點等?面來介紹如何使用zkClient 這個zookeeper客戶端

添加依賴

<dependency>
??<groupId>org.apache.zookeepergroupId>
??<artifactId>zookeeperartifactId>
??<version>3.4.14version>
dependency>
<dependency>
??<groupId>com.101tecgroupId>
??<artifactId>zkclientartifactId>
??<version>0.2version>
dependency>

創建會話

public?class?ZkDemo?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?獲取ZkClient對象，客戶端與集群通信的端口是2181
????????//建立了到ZK集群的會話
????????ZkClient?zkClient?=?new?ZkClient("linux122:2181");
????????System.err.println("zkClient?is?ready");
????}

}

運行結果:ZooKeeper session created 。結果表明已經成功創建會話。

創建節點

ZkClient提供了遞歸創建節點的接?，即其幫助開發者先完成父節點的創建，再創建?節點

public?class?ZkCreateNode?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????ZkClient?zkClient?=?new?ZkClient("linux122:2181");
????????//副節點不存在，直接創建自節點，屬于及聯創建，createPersistent方法默認不及聯創建
????????zkClient.createPersistent("/lagouClient/lagou-c1",?true);
????????System.err.println("創建成功");
????}
}

刪除節點

public?class?ZkDeleteNode?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????ZkClient?zkClient?=?new?ZkClient("linux122:2181");
????????//delete刪除的方式，只能刪除目錄下沒有子節點的目錄
//????????zkClient.delete("/hhb-test");

????????//及聯遞歸的刪除，把要刪除的目錄下面的子節點全都刪除。
????????//是先刪除子節點，在刪除父節點
????????zkClient.deleteRecursive("/lagouClient");
????}
}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的zookeeper中展示所有节点_Zookeeper数据结构与监听机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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