第 1 章 Zookeeper 入门

1.1 概述

(1)zookeeper工作机制

Zookeeper从设计模式角度来理解：是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然 后接受观察者的注 册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper就将负责通知已经在Zookeeper上注册的那些观察

者做出相应的反应。

1.2 特点

1）Zookeeper：一个领导者（Leader），多个跟随者（Follower）组成的集群。

2）集群中只要有半数以上节点存活，Zookeeper集群就能正常服务。所 以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

3）全局数据一致：每个Server保存一份相同的数据副本，Client无论连接到哪个Server，数据都是一致的。

4）更新请求顺序执行，来自同一个Client的更新请求按其发送顺序依次执行。

5）数据更新原子性，一次数据更新要么成功，要么失败。

6）实时性，在一定时间范围内，Client能读到最新数据。

1.3 数据结构

1.4 应用场景

统一命名服务

在分布式环境下，经常需要对应用/服务进行统一命名，便于识别。

例如：IP不容易记住，而域名容易记住。

统一配置管理

1）分布式环境下，配置文件同步非常常见。

（1）一般要求一个集群中，所有节点的配置信息是一致的，比如 Kafka 集群。

（2）对配置文件修改后，希望能够快速同步到各个节点上。

2）配置管理可交由ZooKeeper实现。

（1）可将配置信息写入ZooKeeper上的一个Znode。

（2）各个客户端服务器监听这个Znode。

（3）一 旦Znode中的数据被修改，ZooKeeper将通知

各个客户端服务器。

统一集群管理

1）分布式环境中，实时掌握每个节点的状态是必要的。

（1）可根据节点实时状态做出一些调整。

2）ZooKeeper可以实现实时监控节点状态变化

（1）可将节点信息写入ZooKeeper上的一个ZNode。

（2）监听这个ZNode可获取它的实时状态变化。

服务器动态上下线

软负载均衡

1.5 下载地址

第 2 章 Zookeeper 本地安装

2.1 本地模式安装

1）安装前准备

（1）安装 JDK

（2）拷贝 apache-zookeeper-3.5.7-bin.tar.gz 安装包到 Linux 系统下

（3）解压到指定目录

（4）修改名称

[atguigu@hadoop102 module]$ mv apache-zookeeper-3.5.7 -bin/

zookeeper-3.5.7

2）配置修改

（1）将/opt/module/zookeeper-3.5.7/conf 这个路径下的 zoo_sample.cfg 修改为 zoo.cfg；

[atguigu@hadoop102 conf]$ mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

（2）打开 zoo.cfg 文件，修改 dataDir 路径：

[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.5.7]$ vim zoo.cfg

修改如下内容：

dataDir=/opt/module/zookeeper-3.5.7/zkData

（3）在/opt/module/zookeeper-3.5.7/这个目录上创建 zkData 文件夹

[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.5.7]$ mkdir zkData

3）操作 Zookeeper

（1）启动 Zookeeper

[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start

（2）查看进程是否启动

（3）查看状态

（4）启动客户端:

（5）退出客户端：

（6）停止 Zookeeper

2.2 配置参数解读

1）tickTime = 2000：通信心跳时间，Zookeeper服务器与客户端心跳时间，单位毫秒

2）initLimit = 10：LF初始通信时限

Leader和Follower初始连接时能容忍的最多心跳数（tickTime的数量）

3）syncLimit = 5：LF同步通信时限

Leader和Follower之间通信时间如果超过syncLimit * tickTime，Leader认为Follwer死掉，从服务器列表中删除Follwer。

4）dataDir：保存Zookeeper中的数据

注意：默认的tmp目录，容易被Linux系统定期删除，所以一般不用默认的tmp目录。

5）clientPort = 2181：客户端连接端口，通常不做修改。

第 3 章 Zookeeper 集群操作

3.1 集群操作

3.1.1 集群安装

1）集群规划

在 hadoop102、hadoop103 和 hadoop104 三个节点上都部署 Zookeeper。

思考：如果是 10 台服务器，需要部署多少台 Zookeeper？ 3台

2）解压安装

（1）在 hadoop102 解压 Zookeeper 安装包到/opt/module/目录下

（2）修改 apache-zookeeper-3.5.7-bin 名称为 zookeeper-3.5.7

3）配置服务器编号

（1）在/opt/module/zookeeper-3.5.7/这个目录下创建 zkData

[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.5.7]$ mkdir zkData

（2）在/opt/module/zookeeper-3.5.7/zkData 目录下创建一个 myid 的文件

[atguigu@hadoop102 zkData]$ vi myid

在文件中添加与 server 对应的编号（注意：上下不要有空行，左右不要有空格）

2

注意：添加 myid 文件，一定要在 Linux 里面创建，在 notepad++里面很可能乱码

（3）拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上

并分别在 hadoop103、hadoop104 上修改 myid 文件中内容为 3、4

4）配置zoo.cfg文件

（1）重命名/opt/module/zookeeper-3.5.7/conf 这个目录下的 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg

（2）打开 zoo.cfg 文件

#修改数据存储路径配置

#增加如下配置

（3）配置参数解读

server.A=B:C:D

A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；

集群模式下配置一个文件 myid，这个文件在 dataDir 目录下，这个文件里面有一个数据就是 A 的值，Zookeeper 启动时读取此文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比较从而判断到底是哪个 serve。

B 是这个服务器的地址；

C 是这个服务器 Follower 与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；

D 是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。

（4）同步 zoo.cfg 配置文件

5）集群操作

（1）分别启动 Zookeeper

（2）查看状态

3.1.2 选举机制（面试重点）

3.1.3 ZK 集群启动停止脚本

1）在 hadoop102 的/home/atguigu/bin 目录下创建脚本

[atguigu@hadoop102 bin]$ vim zk.sh

在脚本中编写如下内容

2）增加脚本执行权限

[atguigu@hadoop102 bin]$ chmod 777 zk.sh

3）Zookeeper 集群启动脚本

[atguigu@hadoop102 module]$ zk.sh start

4）Zookeeper 集群停止脚本

[atguigu@hadoop102 module]$ zk.sh start

3.2 客户端命令行操作

3.2.1 命令行语法

1）启动客户端

2）显示所有操作命令

[zk: hadoop102:2181(CONNECTED) 1] help

3.2.2 znode 节点数据信息

1）查看当前znode中所包含的内容

2）查看当前节点详细数据

（1）czxid：创建节点的事务 zxid

每次修改 ZooKeeper 状态都会产生一个 ZooKeeper 事务 ID。事务 ID 是ZooKeeper 中所有修改总的次序。每次修改都有唯一的 zxid，如果 zxid1 小于 zxid2，那么 zxid1 在 zxid2 之前发生。

（2）ctime：znode 被创建的毫秒数（从 1970 年开始）

（3）mzxid：znode 最后更新的事务 zxid

（4）mtime：znode 最后修改的毫秒数（从 1970 年开始）

（5）pZxid：znode 最后更新的子节点 zxid

（6）cversion：znode 子节点变化号，znode 子节点修改次数

（7）dataversion：znode 数据变化号

（8）aclVersion：znode 访问控制列表的变化号

（9）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。

（10）dataLength：znode 的数据长度

（11）numChildren：znode 子节点数量

3.2.3 节点类型（持久/短暂/有序号/无序号）

1）分别创建2个普通节点（永久节点 + 不带序号）

注意：创建节点时，要赋值

2）获得节点的值

3）创建带序号的节点（永久节点 + 带序号）

（1）先创建一个普通的根节点/sanguo/weiguo

（2）创建带序号的节点

如果原来没有序号节点，序号从 0 开始依次递增。如果原节点下已有 2 个节点，则再排序时从 2 开始，以此类推。

4）创建短暂节点（短暂节点 + 不带序号 or 带序号）

（1）创建短暂的不带序号的节点

（2）创建短暂的带序号的节点

（3）在当前客户端是能查看到的

（4）退出当前客户端然后再重启客户端

（5）再次查看根目录下短暂节点已经删除

5）修改节点数据值

3.2.4 监听器原理

1）节点的值变化监听

（1）在 hadoop104 主机上注册监听/sanguo 节点数据变化

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 26] get -w /sanguo

（2）在 hadoop103 主机上修改/sanguo 节点的数据

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] set /sanguo "xisi"

（3）观察 hadoop104 主机收到数据变化的监听

注意：在hadoop103再多次修改/sanguo的值，hadoop104上不会再收到监听。因为注册一次，只能监听一次。想再次监听，需要再次注册。

2）节点的子节点变化监听（路径变化）

（1）在 hadoop104 主机上注册监听/sanguo 节点的子节点变化

（2）在 hadoop103 主机/sanguo 节点上创建子节点

（3）观察 hadoop104 主机收到子节点变化的监听

注意：节点的路径变化，也是注册一次，生效一次。想多次生效，就需要多次注册。

3.2.5 节点删除与查看

1）删除节点

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /sanguo/jin

2）递归删除节点

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 15] deleteall /sanguo/shuguo

3）查看节点状态

3.3 客户端 API 操作

3.3.1 IDEA 环境搭建

1）创建一个工程：zookeeper

2）添加pom文件