arongsoft 发表于 2017-4-19 08:33:27

zookeeper学习之二(高级特性)

一、三个概念
 
1.CreateMode
在create的时候可以设置znode的类型
  主要有四种:
  PERSISTENT (持续的,相对于EPHEMERAL,不会随着client的断开而消失)
  PERSISTENT_SEQUENTIAL(持久的且带顺序的)
  EPHEMERAL (短暂的,生命周期依赖于client session)
  EPHEMERAL_SEQUENTIAL  (短暂的,带顺序的)
   
  2.Watcher
  Watcher是一种反向推送机制,即zonde(包括他的child)有改变的时候会通知客户端。
  可以自定义Watcher,注册给zonde。
  watcher分为两大类:data watches和child watches。前者监听数据的变动,后者监听子node的变动。
  Watcher是一次性的!一旦被调用,则需要重新注册。
   
  3.ACL
  acl即access control。zookeeper通过ACL机制来控制权限。创建znode的时候可以指定。前边我们讲过,一套zookeeper会被多个程序使用。就像linux支持多用户一样。所以需要有一套权限控制:不然自己创建的节点,被别的应用程序无缘无故删了,那找谁去?
   
  Zookeeper的权限级别:
  READ: 允许获取该节点的值和列出子节点。
  WRITE: 允许设置该节点的值。
  CREATE: 允许创建子节点。
  DELETE: 可以删除子节点。
  ADMIN: 超级权限。相当于root
  从上到下递次增强,后面的权限包含前面的权限。
   
   
  zookeeper的很多高级特性,都是基于以上三个概念来实现的。特别是CreateMode和Watcher
   
  二、java客户端
  zookeeper官方提供了java客户端。提供的接口也比较基础。比前一篇测试用到的telnet客户端唯一强的一点就是:我们可以在代码里实现Watcher接口实现扩展的业务!在命令行可是做不到这点的。。
  maven依赖:

<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.4.6</version>
</dependency>
   下面是一些重要的接口列表。
  

 
   接口都很直观,描述也很详细。就不做额外的说明了。
  三、一些高级特性实现原理。
   
  1.Name Service:有点类似JNDI,树形目录天生的就有全局唯一名称。这功能实践中也没什么用,而且替代方案也很多。略。
   
  2.配置推送:比如某个前端网站有100台机器,我们要做的是在每台机器上都有一个main程序连zookeeper,注册好Watcher。在本地连zookeeper把配置写入,zookeeper就会通过Watcher,自动把配置推送到这些机器上。而不需要去手动去更新。(相当于运维的脚本。)
  

 
   
  3.集群管理:
  每个Server起来之后都在 Zookeeper 上创建一个 EPHEMERAL 类型的znode,假设他们都有一个共同的父GroupMembers!我们在每个Server上调用getChildren(GroupMembers)方法,并注册一个 Child Watcher。由于是 EPHEMERAL 的znode,当创建它的 Server 死去,这个znode也随之被删除,所以 Children 将会变化,这时 getChildren上的 Watcher 将会被调用,所以其它 Server 就知道已经有某台 Server 死去了。新增 Server 也是同样的原理。
   
  4.Leader选举
  和集群管理的设计基本一样,不同的地方是,这次创建的znone类型是EPHEMERAL_SEQUENTIAL ,不仅仅随着member的同生同灭,而且是有顺序的。我们只要把编号最小的member认为是Master,就可以做到Leader的动态选举!
   
  

 
   
  5.全局锁
       zookeeper可以利用他优秀的数据一致性算法来提供可靠的全局锁服务。
  获得锁是一个递归的过程
  1.创建znode "/distributed_lock"
  2.在distributed_lock下新建子节点"/distributed_lock/xxxxxx",EPHEMERAL_SEQUENTIAL 模式,当前序号假如是i。
  3.对distributed_lock调用getChildren(),如果i是children列表里最小的,则获得锁;否则进入第4步
  4.等待children列表里紧跟在i后边的那个节点被删除的通知(exists()方法)。记为j。而j又依赖于仅比j小的节点k。一直递归等待最小的znode的被删除。。
   
  注:虽然EPHEMERAL_SEQUENTIAL是递增的,但仍然不能粗暴的认为紧跟在i后边的节点j=i-1。这是因为释放锁的顺序并不是完全按照节点顺序!
   
  释放锁:
  删除自己创建的子节点即可
   
  6.分布式队列
  类似于上边全局锁的设计。只要确保每次消费的时候编号都是最小的。就能做到先进先出。
   
  7 。。。略  根据zookeeper创建节点类型的不同,再结合Watcher特性。还可以提供其他很多的功能。比如各种类型queue,各种类型的Lock(上面仅仅介绍了write锁),barriers,信号量Semaphore  原子类型AtomicInteger等等。。。
  所有的这些都是分布式的,高可靠的。
  更多更全的功能在netflix 公司开源的 zookeeper客户端Curator中有实现。作为普通开发者,直接使用Curator是最高效的!
   
  还等什么,一起移步下篇  zookeeper学习之三(Curator客户端)
   
   本文参考:
  http://zookeeper.apache.org/
  http://curator.apache.org/curator-recipes/index.html
  http://www.cnblogs.com/zhangchaoyang/articles/2536178.html
  http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-zookeeper/
   
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