2022最新版关于Zookeeper的面试题目

Posted 2023-01-11 出世&入世

一、什么是ZAB协议

ZAB协议是Zookeeper⽤来实现⼀致性的原⼦⼴播协议，该协议描述了Zookeeper是如何实现⼀致性的，分为三个阶段：

1. 领导者选举阶段：从Zookeeper集群中选出⼀个节点作为Leader，所有的写请求都会由Leader节点来处理
2. 数据同步阶段：集群中所有节点中的数据要和Leader节点保持⼀致，如果不⼀致则要进⾏同步
3. 请求⼴播阶段：当Leader节点接收到写请求时，会利⽤两阶段提交来⼴播该写请求，使得写请求像 事务⼀样在其他节点上执⾏，达到节点上的数据实时⼀致

但值得注意的是，Zookeeper只是尽量的在达到强⼀致性，实际上仍然只是最终⼀致性的。

二、为什么Zookeeper可以⽤来作为注册中心

可以利⽤Zookeeper的临时节点和watch机制来实现注册中⼼的⾃动注册和发现，另外Zookeeper中的数据都是存在内存中的，并且Zookeeper底层采⽤了nio，多线程模型，所以Zookeeper的性能也是⽐较⾼的，所以可以⽤来作为注册中⼼，但是如果考虑到注册中⼼应该是注册可⽤性的话，那么Zookeeper 则不太合适，因为Zookeeper是CP的，它注重的是⼀致性，所以集群数据不⼀致时，集群将不可⽤，所 以⽤Redis、Eureka、Nacos来作为注册中心将更合适。

三、Zookeeper中的领导者选举的流程是怎样的？

对于Zookeeper集群，整个集群需要从集群节点中选出⼀个节点作为Leader，⼤体流程如下：

1. 集群中各个节点⾸先都是观望状态（LOOKING），⼀开始都会投票给⾃⼰，认为⾃⼰⽐较适合作为leader
2. 然后相互交互投票，每个节点会收到其他节点发过来的选票，然后pk，先⽐较zxid，zxid⼤者获胜，zxid如果相等则⽐较myid，myid⼤者获胜
3. ⼀个节点收到其他节点发过来的选票，经过PK后，如果PK输了，则改票，此节点就会投给zxid或 myid更⼤的节点，并将选票放⼊⾃⼰的投票箱中，并将新的选票发送给其他节点
4. 如果pk是平局则将接收到的选票放⼊⾃⼰的投票箱中
5. 如果pk赢了，则忽略所接收到的选票
6. 当然⼀个节点将⼀张选票放⼊到⾃⼰的投票箱之后，就会从投票箱中统计票数，看是否超过⼀半的节点都和⾃⼰所投的节点是⼀样的，如果超过半数，那么则认为当前⾃⼰所投的节点是leader
7. 集群中每个节点都会经过同样的流程，pk的规则也是⼀样的，⼀旦改票就会告诉给其他服务器，所以最终各个节点中的投票箱中的选票也将是⼀样的，所以各个节点最终选出来的leader也是⼀样的，这样集群的leader就选举出来了

四、Zookeeper集群中节点之间数据是如何同步的

1. ⾸先集群启动时，会先进⾏领导者选举，确定哪个节点是Leader，哪些节点是Follower和Observer
2. 然后Leader会和其他节点进⾏数据同步，采⽤发送快照和发送Diff⽇志的⽅式
3.     集群在⼯作过程中，所有的写请求都会交给Leader节点来进⾏处理，从节点只能处理读请求
4. Leader节点收到⼀个写请求时，会通过两阶段机制来处理
5. Leader节点会将该写请求对应的⽇志发送给其他Follower节点，并等待Follower节点持久化⽇志成 功
6. Follower节点收到⽇志后会进⾏持久化，如果持久化成功则发送⼀个Ack给Leader节点
7. 当Leader节点收到半数以上的Ack后，就会开始提交，先更新Leader节点本地的内存数据
8. 然后发送commit命令给Follower节点，Follower节点收到commit命令后就会更新各⾃本地内存数 据
9. 同时Leader节点还是将当前写请求直接发送给Observer节点，Observer节点收到Leader发过来的 写请求后直接执⾏更新本地内存数据
10. 最后Leader节点返回客户端写请求响应成功
11. 通过同步机制和两阶段提交机制来达到集群中节点数据⼀致