Zookeeper 面试总结

Posted 2021-02-08 maxytj

1：Zookeeper是什么？

　　答：ZooKeeper是一个开源的分布式协调服务，是集群的管理者，监视集群节点反馈信息进行下一步合理操作。

　　Zookeeper提供的服务：管理用户程序提交的数据；为用户程序提供节点监听服务。

　　应用场所：主从协调，服务器节点动态上下线，负载均衡、集群管理等。。。

2：Zookeeper特性：一致性、原子性、单一视图、可靠性、实时性。

3：Zookeeper集群的角色： Leader 、follower 和 Observer

　  Leader：事物请求的唯一调度和处理者，集群内部服务的调度者。

　  followe： 参与Leader选举投票、处理客户端的非事物请求，转发事物请求给Leader服务器、参与事物请求Proposal的投票

　 Observer：弱化版的Follower，不参与任何投票，主要是为了在不影响集群事务处理能力的前提下提升集群的非事务处理的吞吐量。

4：Zookeeper集群机制的：半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。

5：Zookeeper提供了文件系统和通知机制

6：Zookeeper协议：ZAB协议，一种支持崩溃恢复的原子广播协议。

7：四种类型的数据节点-znode

　　PERSISTENT-持久节点
　　EPHEMERAL-临时节点
　　PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久顺序节点
　　EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序节点

8：zookeeper-watcher-机制----数据变更通知

　　Zookeeper允许客户端向服务端的某个Znode注册一个Watcher监听，当服务端的一些指定事件触发了这个Watcher，服务端会向指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能，然后客户端根据Watcher通知状态和事件类型做出业务上的改变。

　　工作机制：客户端注册watcher，服务端处理watcher，客户端回调watcher

 9：Watcher特性总结：一次性、客户端串行执行、轻量、异步

10：客户端注册Watcher实现

　　1.调用getData()/getChildren()/exist()三个API，传入Watcher对象

　　2.标记请求request，封装Watcher到WatchRegistration

　　3.封装成Packet对象，发服务端发送request

　　4.收到服务端响应后，将Watcher注册到ZKWatcherManager中进行管理

　　5.请求返回，完成注册。

11：服务端处理Watcher实现

　　1.服务端接收Watcher并存储

　　2.Watcher触发

　　3.调用process方法来触发Watcher

12：客户端回调Watcher

　　客户端SendThread线程接收事件通知，交由EventThread线程回调Watcher。客户端的Watcher机制同样是一次性的，一旦被触发后，该Watcher就失效了。

13：Zookeeper 下 Server工作状态

　　服务器具有四种状态，分别是LOOKING、FOLLOWING、LEADING、OBSERVING。

　　LOOKING：寻找Leader状态。当服务器处于该状态时，它会认为当前集群中没有Leader，因此需要进入Leader选举状态。

　　FOLLOWING：跟随者状态。表明当前服务器角色是Follower。

　　LEADING：领导者状态。表明当前服务器角色是Leader。

　　OBSERVING：观察者状态。表明当前服务器角色是Observer。

14：Zookeeper的数据同步通常分为四类：

　　直接差异化同步（DIFF同步）、先回滚再差异化同步（TRUNC+DIFF同步）、仅回滚同步（TRUNC同步）、全量同步（SNAP同步）

15： zookeeper是如何保证事务的顺序一致性的？

　　zookeeper采用了全局递增的事务Id来标识，首先会向其他的server发出事务执行请求，如果超过半数的机器都能执行并且能够成功，那么就会开始执行。

16：zookeeper负载均衡和nginx负载均衡区别

　　zk的负载均衡是可以调控，nginx只是能调权重，其他需要可控的都需要自己写插件；但是nginx的吞吐量比zk大很多，应该说按业务选择用哪种方式。

17：Zookeeper允许客户端向服务端的某个Znode注册一个Watcher监听，当服务端的一些指定事件触发了这个Watcher，服务端会向指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能，然后客户端根据Watcher通知状态和事件类型做出业务上的改变。

18：Watcher特性总结：

　　1. 一次性，无论是服务端还是客户端，一旦一个Watcher被触发，Zookeeper都会将其从相应的存储中移除。这样的设计有效的减轻了服务端的压力，不然对于更新非常频繁的节点，服务端会不断的向客户端发送事件通知，无论对于网络还是服务端的压力都非常大。

　　2.客户端串行执行，客户端Watcher回调的过程是一个串行同步的过程。

　　3.轻量，Watcher通知非常简单，只会告诉客户端发生了事件，而不会说明事件的具体内容。客户端向服务端注册Watcher的时候，并不会把客户端真实的Watcher对象实体传递到服务端，仅仅是在客户端请求中使用boolean类型属性进行了标记。

　　4.watcher event异步发送watcher的通知事件从server发送到client是异步的，这就存在一个问题，不同的客户端和服务器之间通过socket进行通信，由于网络延迟或其他因素导致客户端在不通的时刻监听到事件，由于Zookeeper本身提供了ordering guarantee，即客户端监听事件后，才会感知它所监视znode发生了变化。所以我们使用Zookeeper不能期望能够监控到节点每次的变化。Zookeeper只能保证最终的一致性，而无法保证强一致性。

　　5.注册watcher getData、exists、getChildren

　　6. 触发watcher create、delete、setData

　　7.当一个客户端连接到一个新的服务器上时，watch将会被以任意会话事件触发。当与一个服务器失去连接的时候，是无法接收到watch的。而当client重新连接时，如果需要的话，所有先前注册过的watch，都会被重新注册。通常这是完全透明的。只有在一个特殊情况下，watch可能会丢失：对于一个未创建的znode的exist watch，如果在客户端断开连接期间被创建了，并且随后在客户端连接上之前又删除了，这种情况下，这个watch事件可能会被丢失。