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Zookeeper内部原理

2023-05-16

Zookeeper概述 | 安装部署（Windows和Linux）：https://blog.csdn.net/weixin_45606067/article/details/108619378

1、选举机制(面试重点)

1）半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以Zookeeper 适合安装奇数台服务器。

2）Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是，Zookeeper工作时，是有一个节点为Leader，其他则为Follower，Leader 是通过内部的选举机制临时产生的。

3）以一个简单的例子来说明整个选举的过程。
假设有五台服务器组成的Zookeeper集群，它们的id从1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么，如图所示。

在这里插入图片描述

  1. 服务器 1 启动， 发起一次选举。服务器 1 投自己一票。此时服务器 1 票数一票，不够半数以上（3 票），选举无法完成，服务器 1 状态保持为 LOOKING；
  2. 服务器 2 启动， 再发起一次选举。服务器 1 和 2 分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器 1 发现服务器 2 的 ID 比自己目前投票推举的（服务器 1）大，更改选票为推举服务器 2。此时服务器 1 票数 0 票，服务器 2 票数 2 票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器 1， 2 状态保持 LOOKING
  3. 服务器 3 启动， 发起一次选举。此时服务器 1 和 2 都会更改选票为服务器 3。此次投票结果：服务器 1 为 0 票，服务器 2 为 0 票，服务器 3 为 3 票。此时服务器 3 的票数已经超过半数，服务器 3 当选 Leader。服务器 1， 2 更改状态为 FOLLOWING，服务器 3 更改状态为 LEADING；
  4. 服务器 4 启动， 发起一次选举。此时服务器 1， 2， 3 已经不是 LOOKING 状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器 3 为 3 票，服务器 4 为 1 票。此时服务器 4服从多数，更改选票信息为服务器 3，并更改状态为 FOLLOWING；
  5. 服务器 5 启动，同 4 一样当小弟。

2、节点类型

  • 持久（Persistent）：客户端和服务器端断开连接后， 创建的节点不删除
  • 短暂（Ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后， 创建的节点自己删除

在这里插入图片描述

  1. 持久化目录节点 客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
  2. 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
  3. 临时目录节点 客户端与Zookeeper断开连接后， 该节点被删除
  4. 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。

说明：创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护

注意：在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序， 这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序

3、Stat结构体

  1. czxid - 创建节点的事务zxid

每次修改ZooKeeper 状态都会收到一个zxid形式的时间戳，也就是ZooKeeper事务ID。
事务ID是ZooKeeper 中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid，如果zxid1小于zxid2， 那么zxid1 在zxid2之前发生。

  1. ctime - znode 被创建的毫秒数(从1970年开始)
  2. mzxid - znode 最后更新的事务zxid
  3. mtime - znode 最后修改的亳秒数(从1970年开始)
  4. pZxid-znode 更新的子节点zxid
  5. cversion - zmnode 子节点变化号，znode子节点修改次数
  6. dataversion - znode 数据变化号
  7. acIVersion - znode 访问控制列表的变化号
  8. ephemeralOwner- 如果是临时节点，这个是znode拥有者的session id。 如果不是临时节点则是0
  9. dataLength - znode 的数据长度
  10. numChildren - znode 子节点数量

4、监听器原理(面试重点)

在这里插入图片描述

5、写数据流程

在这里插入图片描述

如果有收获！！！ 希望老铁们来个三连，点赞、收藏、转发。
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