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1 概述
- zk是基于观察者模式设计的；(观察者模式)
- zk是一个服务管理框、协调框架；
- zk服务本身也是一个集群，有一个leader，多个follower，类似于一主多从；
- 集群有超过半数节点存活，zk就能对外提供服务，所以适合奇数服务器；
- zk的一个节点默认只能存储1MB数据，所以不建议存储海量数据；
- 一个zk集群所有节点的数据结构可以理解为一棵树；
- zk的功能：
- 统一命名服务：访问集群不直接通过ip，而是通过自定义的命名；
- 统一配置管理：希望修改配置对集群内所有机器有效；
- 统一集群管理：监控集群某个节点状态；
- 服务节点动态上下线：节点上下线；
- 软负载均衡：集群每个机器能力不一样，可以动态调整；
2 安装
可以直接安装也可以docker安装
3 zoo.cfg配置
- tickTime：心跳时间，zk服务端和客户端的心跳时间，单位毫秒；
- initLimit：Leader和follower初始连接时能容忍的最多心跳数；
- syncLimit：日常Leader和follower能容忍的最多心跳数；
- dataDir：存储zk的数据；
- clientPort：客户端连接的端口，默认2181，通常不做修改；
4 zk集群配置
- 在dataDir目录下创建myid的文件，内容为节点对应的id；
- 在zoo.cfg新增配置：server.A=B:C:D
- A是myid的值；
- B是这个服务器的地址；
- C是该服务器follower和集群Leader服务器交换信息的端口；
- D是万一集群Leader挂了，需要一个端口重新选举，选出新的Leader；
- 各自启动，自动选举leader和follower；
5 客户端
5.1 节点类型
- 持久：客户端和服务端断开连接后，创建的节点不删除；
- 短暂：客户端和服务端断开连接后，创建的节点自动删除；
- 带序号：创建节点带有序号；
- 不带序号：创建节点无序号；
5.2 节点数据操作
create /my_server/server1 "192.168.0.1"：my_server是集群，server1是机器名字，值为机器的ip地址；get /my_server/server1：返回server1的ip地址；create -e /my_server/server1 "192.168.0.1"短暂创建；set * *修改值；delete /my_server/server1:删除节点
5.3 监听器
利用观察者模式，zk客户端在服务端注册，如果节点数据有变化，就通知所有客户端的场景。
- 可以监听节点数据的变化；
- 监听子节点增删的变化；
6 springboot客户端
导入ZooKeeper客户端的maven依赖
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.7</version>
</dependency>
使用api
package com.chengdugay.service;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.zookeeper.*;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.List;
@Slf4j
@SpringBootTest
public class ZKTest {
/**
* 地址
*/
private static final String ZK_SERVER_ADDRESS = "*.*.*.*:2181";
/**
* 客户端
*/
ZooKeeper zooKeeper;
/**
* 初始化
*
* @throws IOException
*/
@Before
public void init() throws IOException {
zooKeeper = new ZooKeeper(ZK_SERVER_ADDRESS, 2000, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
}
});
}
@Test
public void demo() throws InterruptedException, KeeperException {
// 创建，返回key值
String s = zooKeeper.create("/server4", "192.168.1.4".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
// 获取子节点变化
List<String> children = zooKeeper.getChildren("/", true);
log.info(JSON.toJSONString(children));
// 获取节点的值
byte[] data = zooKeeper.getData("/server1", false, zooKeeper.exists("/server1", false));
log.info(new String(data));
}
}
7 服务注册与发现
7.1 zk集群端
创建一个分布式服务的签名create /servers "servers"
7.2 业务服务端
// 获取向zk注册
zooKeeper.create("/servers/"+hostname, hostname, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
// 其他业务逻辑
7.3 业务客户端
// 监听zk的变化
zooKeeper = new ZooKeeper(ZK_SERVER_ADDRESS, 2000, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
// 监听有服务有哪些机器的key
List<String> children = zooKeeper.getChildren("/servers", true);
// 获取节点的值
for (String child : children) {
byte[] data = zooKeeper.getData("/"+child, false, null);
log.info(new String(data));
}
// 业务逻辑
}
});
8 分布式锁
原理：利用“临时顺序节点”的功能，约定只有最小序号的节点才能操作业务。
实现：执行业务逻辑前先去zk注册“临时顺序节点”，然后获取最新的注册列表，如果就是自己刚才注册的，说明自己拿了锁，执行业务逻辑；如果没有，说明自己在排队，就需要监听，看自己什么时候能拿到锁，监听的事件就是“排在我前面的那个请求完成了他的业务逻辑”。
9 Curator框架
curator是一个分布锁的框架。
