分布式利器Zookeeper（一）
Zookeeper不論是在實際項目中，還是在各種分布式開源項目中都得到了廣泛應用，從本篇博客開始，將為大家帶來我對Zookeeper的認識。這個系列將會涵蓋Zookeeper的介紹、環境搭建、配置說明、Java操作Zookeeper（原生API方式）、zkclient操作Zookeeper方式、Zookeeper的典型應用場景分析以及Curator框架等。
Hello,Zookeeper
Zookeeper是一個高可用的分布式管理與協調框架，基於ZAB算法（原子消息廣播協議）實現。ZK能夠很好的保證分布式環境下的數據一致性，這一特性使得ZK是處理分布式一致性問題的利器！這個利器有哪些特性呢，看看下面你就了解了。
可靠性：一旦Zookeeper成功的應用了一個事務，並完成對client的響應，那麽Zookeeper內部集群的所有服務器的狀態都會是一致的保留下來。
單一視圖：由於上面可靠性的保證，使得無論client連接的是ZK集群中的哪個服務器，所看到的數據都是一致的。
順序一致性：從一個client發起的請求，最終會嚴格的按照發起的順序被應用到Zookeeper中去。【實質上，ZK會對每一個client的每一個請求，進行編號，說白了，就是分配一個全局唯一的遞增編號，這個編號反映了所有事務操作的先後順序。】
實時性：通常意義下的實時性是指一旦事務被成功應用，那麽client會立刻從服務器端獲取到變更後的新數據。ZK僅僅能夠保證在一定時間內，client最終一定會能從服務器上獲取到最新的數據。
高可用：在ZK集群內部，會有一個Leader，多個Follower。一旦Leader掛掉，那麽ZK會通過Paxos算法選舉出新的Leader，只要ZK集群內部的服務器有一半以上正常工作，那麽ZK就能對外正常提供服務！
簡單的數據結構：類似於Linux文件系統的樹形結構，簡單，實用！（樹形層次空間）
高性能：性能有多高呢，舉個栗子，比如我們經常通過創建臨時節點來處理分布式鎖，要知道臨時節點是存儲在內存中的，在讀場景壓力測試下，QPS高達10W+！也就是說ZK在讀場景下，性能非常突出！
初步認識Zookeeper的數據模型
每一個節點被稱為znode，znode可以有子節點目錄，並且每個znode可以存儲數據（特別需要註意的是臨時節點不可以有子節點）
znode如果是臨時節點，意味著創建這個znode的client一旦與ZK集群失去聯系，這個臨時的znode將被自動刪除。（事實上，client與ZK通信是采用長連接方式，並通過心跳的方式保持連接，這種狀態就是session，一旦session失效，就是連接斷開，臨時節點會被刪除掉）
znode是可以被監控的，不論是znode本身的數據變化，還是該znode下的子節點的變化，都可以進行監控，這也是ZK的核心特性。（很多應用場景就是基於這個特性，後續進行詳細介紹）
初步認識Zookeeper的角色組成
這裏，我們先了解下ZK Server的身份特性：
Leader：負責客戶端的write類型的請求
Follower：負責客戶端的read類型請求，並可以參與Leader的選舉
watcher：後文介紹。
install Zookeeper
這裏以zookeeper-3.4.5版本為例，搭建一個ZK集群（至少要求3個節點，並且各個ZK SERVER之間系統時間保持一致）。使用的機器列表是：192.168.99.121、192.168.99.122、192.168.99.123。
以192.168.99.121為例進行說明：
配置說明：
tickTime：ZK集群與客戶端、ZK集群內部SERVER之間的心跳間隔，默認2S。
initLimit：在客戶端連接ZK集群時，可以忍受多少個心跳次數。上述的配置表明，如果client初始連接ZK集群，在10*2S=20S內ZK集群沒有返回連接成功，即意味著連接失敗。
syncLimit：表示ZK集群內部Leader和Follower之間請求應答可以忍受多少個心跳次數。
dataDir：ZK保存數據以及日誌的目錄。
clientPort：ZK集群對外暴露的接口，即client訪問ZK集群的端口（2181）。
server.x = IP:port-a:port-b
X表示是第幾號服務器，從0開始編號，並和dataDir下的myid文件對應。
port-a表示Leader和Follower進行信息通信的端口（2888）。
port-b表示Follower進行選舉的端口（3888）。
基本的ZK命令
通過zkCli.sh進入客戶端進行操作：
查找ls、創建znode節點create（註意每個節點都是有值的）、獲取get、設置set。
我們觀察下下面幾個屬性：
ctime和cZxid是一對，表示創建ZNODE的時間和事件編號；
mtime和mZxid是一對，表示修改ZNODE數據內容的時間和事件編號；（通過set指令會改變這2個屬性，但是該節點的子節點的變化不會影響該節點）
dataVersion：表示ZNODE數據的版本，註意利用JAVA 原生API進行delete ZNODE時，需要提供version才可以刪除ZNODE。（當然我們可以提供-1來跳過版本檢查機制）
dataLength、numChildren都好理解。
另外，註意rmr指令可以遞歸刪除ZNODE；而delete只可以刪除指定ZNODE。
ZooInspector工具及IntelliJ IDEA與ZK集成
ZooInspector是一個可運行的JAR，運行後直接連接ZK集群中的任何一個SERVER即可。
OK，到這裏，一切準備工作就準備就緒了~
咱們下期來看JAVA操作ZK（基於Zookeeper的原生API）、分布式鎖探討、Watch特性等~
本文出自 “學海無涯 心境無限” 博客，請務必保留此出處http://zhangfengzhe.blog.51cto.com/8855103/1922263
分布式利器Zookeeper（一）