8.4.Zookeeper结构和命令

1. Zookeeper结构

1.1.ZooKeeper数据模型Znode

　　ZooKeeper拥有一个层次化的目录结构，命名符合常规文件系统规范

　　ZooKeeper树中的每个节点被称为—Znode，和文件系统的目录树一样，ZooKeeper树中的每个节点都有一个唯一的路径标识

　　节点Znode可以包含数据和子节点（但是EPHEMERAL类型的节点不能有子节点）

　　客户端应用可以在节点上设置监视器

　　         

　　图中的每个节点称为一个 Znode。 每个 Znode 由 3 部分组成

　　① stat：此为状态信息, 描述该 Znode 的版本, 权限等信息    ② data：与该 Znode 关联的数据    ③ children：该 Znode 下的子节点   

ZooKeeper节点属性

通过前面的介绍，我们可以了解到，一个节点自身拥有表示其状态的许多重要属性，如下图所示。

　

ZooKeeper节点类型

1、Znode有两种类型：节点的类型在创建时即被确定，并且不能改变。

　　临时节点（ephemeral）（断开连接自己删除）该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。一旦会话(Session)结束，临时节点将被自动删除，当然可以也

可以手动删除。虽然每个临时的Znode都会绑定到一个客户端会话，但他们对所有的客户端还是可见的。另外，ZooKeeper的临时节点不允许拥有子节点。

　　永久节点（persistent）（断开连接不删除）该节点的生命周期不依赖于会话，并且只有在客户端显示执行删除操作的时候，他们才能被删除。

2、Znode 还有一个序列化的特性，如果创建的时候指定的话，该 Znode 的名字后面会自动追加一个不断增加的序列号。序列号对于此节点的父节点来说是唯一

的，这样便会记录每个子节点创建的先后顺序。它的格式为“%10d”(10 位数字，没有数值的数位用 0 补充，例如“0000000001”)

 

　　这样便会存在四种类型的 Znode 节点，分别对应：

　　PERSISTENT：永久节点

　　EPHEMERAL：临时节点

　　PERSISTENT_SEQUENTIAL：永久节点、序列化

　　EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时节点、序列化

2. Zookeeper命令行客户端操作

　　启动Zookeeper服务之后，输入以下命令，连接到Zookeeper服务：zkCli.sh -server localhost:2183（连接到自己的zookeeper服务）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   zkCli.sh -server shizhan2:2183（连接到其他的zookeeper服务）

　　连接成功之后，系统会输出Zookeeper的相关环境及配置信息，并在屏幕输出“welcome to Zookeeper！”等信息。输入help之后，屏幕

会输出可用的Zookeeper命令，如下图所示

　　

　　输入connect zhizhan2:2183可以连接到其他zookeeper服务（默认端口是2181，我修改为2183了）

2.1  使用Zookeeper命令的简单操作步骤

　　(1) 使用ls命令查看当前Zookeeper中所包含的内容：ls /

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 1] ls /
[zookeeper]
[zk: localhost:2183(CONNECTED) 2]　

　　(2) 创建一个新的Znode节点"zk"，以及与它关联的字符串，执行命令：create /zk "myData"（默认持久节点）

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 2] create /zk "myData"
Created /zk

　　(3) 再次使用ls命令来查看现在Zookeeper的中所包含的内容：ls /

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 3] ls /
[zk, zookeeper]

　　(4) 使用get命令来确认第二步中所创建的Znode是否包含我们创建的字符串，执行命令：get /zk

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 4] get /zk
"myData"
cZxid = 0x100000008
ctime = Tue Jun 05 19:02:42 CST 2018
mZxid = 0x100000008
mtime = Tue Jun 05 19:02:42 CST 2018
pZxid = 0x100000008
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 8
numChildren = 0

#监听这个节点的数据变化,当另外一个客户端改变/zk时,它会打出下面的

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] get /zk watch

#WATCHER::

#WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/zk　　

　　(5) 接下来通过set命令来对zk所关联的字符串进行设置，执行命令：set /zk "zb"

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 5] set /zk "zb"
cZxid = 0x500000006
ctime = Fri Oct 17 03:54:20 PDT 2014
mZxid = 0x500000007
mtime = Fri Oct 17 03:55:50 PDT 2014
pZxid = 0x500000006
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 9
numChildren = 0

　　(7) 下面我们将刚才创建的Znode删除，执行命令：delete /zk

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 7] delete /zk

　　(8)删除节点：rmr(删除下面的所有子节点，递归删除），执行命令：rmr /zk

[zk: localhost:2183(CONNECTED) 7] rmr /zk

2.2 Zookeeper的API的简单使用　　

　　Zookeeper API共包含五个包，分别为：　　

（1）org.apache.zookeeper
（2）org.apache.zookeeper.data
（3）org.apache.zookeeper.server
（4）org.apache.zookeeper.server.quorum
（5）org.apache.zookeeper.server.upgrade

　　1.org.apache.zookeeper.Zookeeper 是客户端入口主类，负责建立zookeeper 集群的会话，并提供方法进行操作。

　　如果要使用Zookeeper服务，应用程序首先必须创建一个Zookeeper实例，这时就需要使用此类。一旦客户端和Zookeeper服务建立起了连接，

Zookeeper系统将会给次连接会话分配一个ID值，并且客户端将会周期性的向服务器端发送心跳来维持会话连接。只要连接有效，客户端就可以使

用Zookeeper API来做相应处理了

　　Zookeeper类提供了如下图所示的几类主要方法：

功能	描述
create	在本地目录树中创建一个节点
delete	删除一个节点
exists	测试本地是否存在目标节点
get/set data	从目标节点上读取 / 写数据
get/set ACL	获取 / 设置目标节点访问控制列表信息
get children	检索一个子节点上的列表
sync	等待要被传送的数据

　　2.org.apache.zookeeper.Watcher

　　Watcher 接口表示一个标准的事件处理器，其定义了事件通知相关的逻辑，包含 KeeperState 和 EventType 两个枚举类,分别代表了通知状态和事件类型，

同时定义了事件的回调方法：process（WatchedEvent event）

　　process 方法是 Watcher 接口中的一个回调方法，当 ZooKeeper 向客户端发送一个 Watcher 事件通知时，客户端就会对相应的 process 方法进行回调，

从而实现对事件的处理。　

if (event.getState() == KeeperState.SyncConnected) {
      latch.countDown();
}

 // 发生了waitPath的删除事件
if (event.getType() == EventType.NodeDeleted && event.getPath().equals(waitPath)) {
      doSomething();
}

2.3 Zookeeper JAVA API的使用（Demo增删改查程序）

import java.io.IOException;
import java.util.List;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

public class SimpleZkClient {
     static ZooKeeper zkClient = null;
    
    // 会话超时时间，设置为与系统默认时间一致
    private static final int sessionTimeout = 30000;
    private static final String connectString = "shizhan2:2183,shizhan3:2183,shizhan5:2183";
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try {
            zkClient  = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher(){
                @Override
                // 收到事件通知后的回调函数（应该是我们自己的事件处理逻辑），这是一次性通知
                public void process(WatchedEvent event) {
　　　　　　　　　　　　　//事件类型:event.getType()   事件发生的路径:event.getPath()   通知状态:event.getState()
                    System.out.println(event.getType() +"-----------"+event.getPath());
                    try {
                        //循环监听，对节点进行监听true
                        zkClient.getChildren("/", true);
                    } catch (Exception e) {
                    }
                }
            });
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        //创建节点到zk中  参数1：要创建的节点的路径 参数2：节点数据 参数3：节点的权限 参数4：节点的类型
        //上传的数据可以是任何类型，但都要转成byte[]
        System.out.println("=========创建节点===========");
        zkClient.create("/eclipse7", "hellozk111".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        
        //获取znode的数据
        byte[] data = zkClient.getData("/eclipse7", false, null);
        System.out.println("=========查看创建的节点==========="+new String(data));
        
        //判断znode是否存在
        Stat stat = zkClient.exists("/eclipse4", false);
        System.out.println("=========判断节点是否存在==========="+ stat==null?"not exist":"exist");
        
        //获取子节点
        List<String> children = zkClient.getChildren("/", true);
        for (String child : children) {
            System.out.println(child);
        }
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
        
        //删除znode
        //参数2：指定要删除的版本，-1表示删除所有版本
        zkClient.delete("/eclipse2", -1);
        
        zkClient.setData("/app1", "imissyou angelababy".getBytes(), -1);
        byte[] da  = zkClient.getData("/app1", false, null);
        System.out.println(new String(data));
    } 
}