Zookeeper 应用场景

分部署配置中心

在我们的应用中除了代码外，还有一些就是各种配置。比如数据库连接等。一般我们都 是使用配置文件的方式，在代码中引入这些配置文件。当我们只有一种配置，只有一台服务 器，并且不经常修改的时候，使用配置文件是一个很好的做法，但是如果我们配置非常多， 有很多服务器都需要这个配置，这时使用配置文件就不是个好主意了。这个时候往往需要寻 找一种集中管理配置的方法，我们在这个集中的地方修改了配置，所有对这个配置感兴趣的 都可以获得变更。

Zookeeper 就是这种服务，它使用 Zab 这种一致性协议来提供一致性。现 在有很多开源项目使用 Zookeeper 来维护配置，比如在 HBase 中，客户端就是连接一个 Zookeeper，获得必要的 HBase 集群的配置信息，然后才可以进一步操作。还有在开源的消 息队列 Kafka 中，也使用 Zookeeper 来维护 broker 的信息。在 Alibaba 开源的 SOA 框架 Dubbo 中也广泛的使用 Zookeeper 管理一些配置来实现服务治理。

disconf

注册中心

dubbo 的注册中心使用了 zk kafka 的注册中心使用了 zk

分布式锁

参考 下一节 使用 zookeeper 来做集群的选举

使用 zookeeper 来做集群的选举

非公平模式

所谓的非公平模式的选举是相对的，假设有10台机器进行选举，最后会选到哪一个机器，是完全随机的（看谁抢的快）。比如选到了A机器。某一时刻，A机器挂掉了，这时候会再次进行选举，这一次的选举依然是随机的。与某个节点是不是先来的，是不是等了很久无关。这种选举算法，就是非公平的算法。

算法步骤

• 1）首先通过zk创建一个 /server 的 PERSISTENT 节点
• 2）多台机器同时创建 /server/leader EPHEMERAL 子节点
• 3）子节点只能创建一个，后创建的会失败。创建成功的节点被选为 leader 节点
• 4）重新进行选举，所有机器监听 /server/leader 的变化，一旦节点被删除，抢占式地创建 /server/leader 节点，谁创建成功谁就是 leader。

java 实现非公平模式选举

public static void main(String[] args) throws Exception {
    zk = new ZooKeeper("127.0.0.1:2181", FairSelectDemo.SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {
        @Override
        public void process(WatchedEvent event) {
            System.out.println(event.getType() + "---" + event.getPath() + "---" + event.getState());
        }
    });
    //zk启动后试着进行选举
    selection();

    TimeUnit.HOURS.sleep(1); //阻塞住
    zk.close();
}

private static void selection() throws Exception {
    try {
        //1、创建/server（这个通过zkCli创建好了），参数3表示公有节点，谁都可以改
        zk.create("/server/leader", "node1".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL);
        //2、没有抛异常，表示创建节点成功了
        System.out.println("选举成功");
    } catch (KeeperException.NodeExistsException e) {
        System.out.println("选举失败");
    } finally {
        //3、监听节点删除事件，如果删除了，重新进行选举
        zk.getData("/server/leader", new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                System.out.println(event.getType() + "---" + event.getPath() + "---" + event.getState());
                try {
                    if (Objects.equals(event.getType(), Event.EventType.NodeDeleted)) {
                        selection();
                    }
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }, null);
    }
}

公平选举算法

公平选举的区别是，增加了先来的优先被选为 leader 的保证。

算法步骤

• 1）首先通过zk创建一个 /server 的 PERSISTENT 节点
• 2）多台机器同时创建 /server/leader EPHEMERAL_SEQUENTIAL 子节点
• 3）/server/leader000000xxx 后面数字最小的那个节点被选为 leader 节点
• 4）所有机器监听 前一个 /server/leader 的变化，比如 (leader00002 监听 leader00001) 一旦节点被删除，就获取 /server下所有 leader，如果自己的数字最小那么自己就被选为 leader

java 实现公平模式选举

public static void main(String[] args) throws Exception {
    zk = new ZooKeeper("127.0.0.1:2181", UnFairSelectDemo.SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {
        @Override
        public void process(WatchedEvent event) {
            System.out.println(event.getType() + "---" + event.getPath() + "---" + event.getState());
        }
    });

    String leaderPath = "/server/leader";

    //1、创建/server（这个通过zkCli创建好了），注意这里是EPHEMERAL_SEQUENTIAL的
    //2、和非公平模式不一样，只需要创建一次节点就可以了
    nodeVal = zk.create(leaderPath, "node1".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);

    //System.out.println(nodeVal);

    //启动后试着进行选举
    selection();

    TimeUnit.HOURS.sleep(1); //阻塞住
    zk.close();
}

private static void selection() throws Exception {
    //2、遍历/server下的子节点，看看自己的序号是不是最小的
    List<String> children = zk.getChildren("/server", null);
    Collections.sort(children);

    String formerNode = "";  //前一个节点，用于监听
    for (int i = 0; i < children.size(); i++) {
        String node = children.get(i);
        if (nodeVal.equals("/server/" + node)) {
            if (i == 0) {
                //第一个
                System.out.println("我被选为leader节点了");
            } else {
                formerNode = children.get(i - 1);
            }
        }
    }
    if (!"".equals(formerNode)) {
            //自己不是第一个，如果是第一个formerNode应该没有值
        System.out.println("我竞选失败了");
        //3、监听前一个节点的删除事件，如果删除了，重新进行选举
        zk.getData("/server/" + formerNode, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                System.out.println(event.getType() + "---" + event.getPath() + "---" + event.getState());
                try {
                    if (Objects.equals(event.getType(), Event.EventType.NodeDeleted)) {
                        selection();
                    }
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }, null);
    }
    //System.out.println("children:" + children);
}

但是其实上述的写法不是很严谨，比如公平选举算法，如果中间一个节点挂掉了，假设有 01，02，03，04 节点，比如 02 挂掉了，03 一直监听着 02，那么这个时候 03 应该改为监听 01，否则，当 01 挂了，没有任何节点能被选为 leader。 除此之外，各种异常状态都需要我们自己处理。