ZooKeeper作為頂級分布式開源項目，應用非常廣泛，Dubbo和Kafka這些知名的開源項目都在使用。之前只是聽說過它，并沒有仔細研究過。今天帶大家來學習下ZooKeeper，主要從ZooKeeper的安裝、可視化工具、應用三方面來介紹，希望對大家有所幫助！

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簡介

ZooKeeper是一款分布式協調框架，它可以為分布式系統提供一致性服務。ZooKeeper最初由Yahoo開發，后來捐獻給了Apache基金會，現已成功Apache的頂級項目，目前在Github上有9.5k+Star。

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分布式協調

要理解ZooKeeper我們首先需要了解下什么是分布式協調？這里拿Spring Cloud中注冊中心的例子來說吧。

微服務（分布式）系統中有很多服務，相同的服務又有多個實例，我們在應用中可以通過服務名來負載均衡地調用服務，而這些服務有可能會掛掉，也有可能會有新的實例加入。此時我們就需要一個東西來做協調，保存好服務名稱和可用實例調用IP的對應關系，此時注冊中心就是一個分布式協調者的角色，而ZooKeeper就可以用來充當這個協調者。

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安裝

ZooKeeper的安裝無論是Windows還是Linux都是很方便的，我們先來學習下它的安裝。

Windows安裝

• 首先下載ZooKeeper安裝包，下載地址：https://www.apache.org/dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.7.0/apache-zookeeper-3.7.0-bin.tar.gz

• 解壓到指定目錄，解壓完成后目錄結構如下；

• 在conf目錄下創建配置文件zoo.cfg，內容如下；

#?設置心跳時間，單位毫秒 tickTime=2000 #?存儲內存數據庫快照的文件夾 dataDir=I:/developer/env/apache-zookeeper-3.7.0-bin/data #?監聽客戶端連接的端口 clientPort=2181

• 進入bin目錄，啟動ZooKeeper服務；

zkServer.cmd

• 服務啟動成功后，控制臺會輸出如下信息。

Linux安裝

• 使用Docker安裝ZooKeeper無疑是最方便的，首先我們下載它的Docker鏡像；

docker?pull?zookeeper:3.7.0

• 創建好ZooKeeper的配置文件目錄，并切換到該目錄創建配置文件zoo.cfg；

mkdir?/mydata/zookeeper/conf/?-p cd?/mydata/zookeeper/conf/ touch?zoo.cfg

• 配置文件zoo.cfg內容如下，直接使用VIM編輯即可；

#?設置心跳時間，單位毫秒 tickTime=2000 #?存儲內存數據庫快照的文件夾 dataDir=/tmp/zookeeper #?監聽客戶端連接的端口 clientPort=2181

• 運行ZooKeeper容器。

docker?run?-p?2181:2181?--name?zookeeper?\ -v?/mydata/zookeeper/conf/zoo.cfg:/conf/zoo.cfg?\ -d?zookeeper:3.7.0

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命令行操作

接下來我們用命令行來操作下ZooKeeper，熟悉下ZooKeeper的使用。

• 首先使用zkCli命令行工具連接到ZooKeeper；

zkCli.cmd?-server?127.0.0.1:2181

• 通過help可以命令查看ZooKeeper的常用命令；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?0]?help ZooKeeper?-server?host:port?-client-configuration?properties-file?cmd?argsaddWatch?[-m?mode]?path?#?optional?mode?is?one?of?[PERSISTENT,?PERSISTENT_RECURSIVE]?-?default?is?PERSISTENT_RECURSIVEaddauth?scheme?authcloseconfig?[-c]?[-w]?[-s]connect?host:portcreate?[-s]?[-e]?[-c]?[-t?ttl]?path?[data]?[acl]delete?[-v?version]?pathdeleteall?path?[-b?batch?size]delquota?[-n|-b|-N|-B]?pathget?[-s]?[-w]?pathgetAcl?[-s]?pathgetAllChildrenNumber?pathgetEphemerals?pathhistorylistquota?pathls?[-s]?[-w]?[-R]?pathprintwatches?on|offquitreconfig?[-s]?[-v?version]?[[-file?path]?|?[-members?serverID=host:port1:port2;port3[,...]*]]?|?[-add?serverId=host:port1:port2;port3[,...]]*?[-remove?serverId[,...]*]redo?cmdnoremovewatches?path?[-c|-d|-a]?[-l]set?[-s]?[-v?version]?path?datasetAcl?[-s]?[-v?version]?[-R]?path?aclsetquota?-n|-b|-N|-B?val?pathstat?[-w]?pathsync?pathversionwhoami

• 大家都知道Redis是通過key-value的形式存儲數據的，而ZooKeeper是通過znode-value的形式存儲數據的，znode有點像目錄，而/目錄就是ZooKeeper中的根目錄，通過如下命令可以查看所有znode；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?1]?ls?/ [zookeeper]

• 創建一個znode叫做/zk_test，存儲字符串my_data，這用起來有點像Redis；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?2]?create?/zk_test?my_data Created?/zk_test

• 查看所有znode，可以看到zk_test這個znode；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?3]?ls?/ [zk_test,?zookeeper]

• 獲取znode中存儲的數據；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?4]?get?/zk_test my_data

• 修改znode中的數據；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?5]?set?/zk_test?test_data [zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?6]?get?/zk_test test_data

• 刪除znode中的數據；

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?7]?delete?/zk_test [zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?8]?ls?/ [zookeeper]

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可視化管理

PrettyZoo是一款基于 Apache Curator 和 JavaFX 實現的 Zookeeper 圖形化管理客戶端。顏值很高，推薦使用。

• 首先下載PrettyZoo的安裝包，下載地址：https://github.com/vran-dev/PrettyZoo/releases

• 我們需要創建一個連接，連接到ZooKeeper，可以發現PrettyZoo是支持通過SSH通道連接的；

• 雙擊連接，我們可以查看到ZooKeeper中存儲的數據，很清楚的發現，ZooKeeper是按目錄結構存儲數據的；

• 右鍵目錄，我們可以創建和刪除znode，有了這個工具，基本上可以和命令行操作說再見了；

• 如果你還是覺得命令行比較炫酷的話，PrettyZoo也實現了命令行功能，打開命令行標簽就可以愉快地敲命令了。

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節點類型

ZooKeeper中的節點（znode）是有生命周期的，這取決于節點的類型。類型有主要有下面四種：

• 持久節點（Persistent）：默認節點類型，節點創建后，會一直存在。

• 持久順序節點（Persistent Sequential）：具有持久節點特性，節點名稱后會增加自增數字后綴。

• 臨時節點（Ephemeral）：臨時存在，當創建節點的會話關閉時，節點被刪除。

• 臨時順序節點（Ephemeral Sequential）：具有臨時節點特性，節點名稱后會增加自增數字后綴。

如果你用命令行創建節點的話，順序特性對應-s選項，臨時特性對應-e選項，比如如下命令：

#?創建持久順序節點 create?-s?/test/seq?segText #?創建臨時節點 create?-e?/test/tmp?tmpText #?創建臨時順序節點 create?-s?-e?/test/seqTmp?setTmpText

創建成功后顯示如下：

如果你用PrettyZoo來創建的話，只要勾選一個選項即可。

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作為注冊中心使用

CAP是分布式架構中的重要理論，其包括一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區容忍性(Partition tolerance)。我們經常使用的Eureka支持AP，而ZooKeeper支持CP。接下來我們學習下ZooKeeper在Spring Cloud中作為注冊中心的應用。

• ZooKeeper作為注冊中心使用，用法基本和Eureka和Consul相同，首先我們需要在pom.xml中添加ZooKeeper的服務發現組件；

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId> </dependency>

• 之后修改配置文件application.yml，添加ZooKeeper相關配置；

spring:cloud:zookeeper:#?zookeeper連接地址connect-string:?localhost:2181discovery:#?作為服務注冊register:?true#?注冊時使用IP地址而不是hostnameprefer-ip-address:?true

• 這里還是使用《Spring Cloud學習教程》中的例子，有兩個服務zookeeper-ribbon-service和zookeeper-user-service，前者通過Ribbon遠程調用后者；

• 分別啟動兩個服務，我們通過PrettyZoo可以發現，當ZooKeeper作為注冊中心時，注冊服務的名稱、IP、端口都被存儲到了里面；

• 我們調用zookeeper-ribbon-service中的接口測試下，發現可以正常訪問，接口地址：http://localhost:8301/user/1

• 如果這時候我們把zookeeper-user-service服務關掉的話，我們可以發現ZooKeeper會自動刪除存儲的數據；

• 由此可以看出，ZooKeeper作為微服務的注冊中心是通過臨時節點來實現的，當服務上線時會向ZooKeeper中注冊，當服務下線時會被ZooKeeper刪除，保障了微服務的高可用。

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總結

今天我們學習了下ZooKeeper的安裝、可視化工具PrettyZoo的使用以及ZooKeeper在Spring Cloud中作為注冊中心的應用。其實ZooKeeper在分布式系統中還有很多應用，比如說做分布式鎖、實現選主功能、取代UUID來生成唯一ID，大家感興趣的話可以深入研究下！

參考資料

官方文檔：https://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperStarted.html

項目源碼地址

https://github.com/macrozheng/springcloud-learning

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總結

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