zookeeper

Posted 2022-06-23 zj-xu

功课：

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元，事务具有以下4个属性，通常简称为事务的ACID属性。

Atomic（原子性）
Consistency（一致性）
Isolation（隔离性）
Durability（持久性）

CAP原则又称CAP定理，指的是在一个分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）。CAP 原则指的是，这三个要素最多只能同时实现两点，不可能三者兼顾。

一致性（C）：在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）

可用性（A）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性）

分区容忍性（P）：以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择。

 

 ZooKeepre侧重强一致性，CP

 

简介：

它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等

zookeeper=文件系统+监听通知机制

ZooKeeper是一个分布式小文件系统，并且被设计为高可用性。通过选举算法和集群复制可以避免单点故障3，由于是文件系统，所以即使所有的ZooKeeper节点全部挂掉，数据也不会丢失，重启服务器之后，数据即可恢复。另外ZooKeeper的节点更新是原子的，也就是说更新不是成功就是失败。通过版本号，ZooKeeper实现了更新的乐观锁4，

（解析：文件系统  文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。分布式文件系统(Distributed File System)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上）

乐观锁：每次获取数据的时候，都不会担心数据被修改，所以每次获取数据的时候都不会进行加锁，但是在更新数据的时候需要判断该数据是否被别人修改过。如果数据被其他线程修改，则不进行数据更新，如果数据没有被其他线程修改，则进行数据更新

 悲观锁； 每次获取数据的时候，都会担心数据被修改，所以每次获取数据的时候都会进行加锁，确保在自己使用的过程中数据不会被别人修改，使用完成后进行数据解锁。由于数据进行加锁，期间对该数据进行读写的其他线程都会进行等待

Zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构：

每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统一样，我们能够自由的增加、删除znode，在一个znode下增加、删除子znode，唯一的不同在于znode是可以存储数据的。

有四种类型的znode：

• PERSISTENT-持久化目录节点

  客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在

• PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号目录节点

  客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

• EPHEMERAL-临时目录节点

  客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除

• EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点

  客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

2、 监听通知机制

客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，zookeeper会通知客户端。

 

Zookeeper能做什么

可以实现诸如分布式应用配置管理、统一命名服务、状态同步服务、集群管理等功能

 

，如果我们要改变程序的配置文件，需要逐台机器去修改，非常麻烦，现在把这些配置全部放到zookeeper上去，保存在 zookeeper 的某个目录节点中，然后所有相关应用程序对这个目录节点进行监听，一旦配置信息发生变化，每个应用程序就会收到 zookeeper 的通知，然后从 zookeeper 获取新的配置信息应用到系统中。

 

zookeeper分布式一致性的特点：

顺序一致性：客户端访问zookeeper的一个节点，发起事务，是排着队到leader那让他发起提议，一个一个来；

单一视图：任何节点上的数据都是一样的，所以客户端访问任意节点都看到是相同的数据。

可靠性：给了一个客户端反馈，同意他的请求，那么就是真的同意了。

实时性：zookeeper保证在一定时间内，比如5秒之后你可以访问到最新数据。这是最终一致性导致的。

特点：

• 简单的数据模型：就是文件夹的树形结构

• 可以构建集群：

• 顺序访问：客户端提出了一个事务请求，会获得一个唯一的id编号，用于操作的先后顺序；

• 高性能：这里指的是读取数据

3. zookeeper的几个角色
zookeeper有几个角色：leader、follower、observer；其中observer一般不配置，它也不参与投票，observer可以在不影响写性能的情况下提升集群的读性能； 
zookeeper中节点有实体机器节点，还有znode数据节点。znode数据节点指的是目录文件夹。数据节点有永久数据节点和临时节点。