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Zookeeper 基本概念

Zookeeper 是一个分布式协调服务，广泛应用于分布式系统中，用于管理配置信息、命名服务、分布式同步和组服务等。它通过一个简单的分层命名空间（类似于文件系统）来存储数据，并提供高可用性和强一致性。

1. Zookeeper 的核心概念​

1.1 分布式协调服务​

Zookeeper 的主要目标是提供一个可靠的分布式协调服务。它通过维护一个共享的、一致的数据存储来实现这一点。多个客户端可以同时连接到 Zookeeper 集群，并通过读写操作来共享和同步数据。

1.2 数据模型​

Zookeeper 的数据模型类似于文件系统的树形结构，每个节点称为 ZNode。ZNode 可以存储数据，并且可以有子节点。ZNode 的类型决定了它的行为和生命周期。

1.3 ZNode 类型​

Zookeeper 中的 ZNode 有以下几种类型：

  • 持久节点（Persistent Node）：一旦创建，除非显式删除，否则会一直存在。
  • 临时节点（Ephemeral Node）：与客户端会话绑定，会话结束时节点自动删除。
  • 顺序节点（Sequential Node）：在创建时，Zookeeper 会自动在节点名称后附加一个单调递增的数字。
提示

临时节点非常适合用于实现分布式锁或服务注册与发现。

1.4 Watcher 机制​

Zookeeper 提供了 Watcher 机制，允许客户端在 ZNode 发生变化时收到通知。Watcher 是一次性的，即触发一次后需要重新注册。

2. Zookeeper 的实际应用​

2.1 分布式锁​

Zookeeper 可以用来实现分布式锁。通过创建一个临时顺序节点，客户端可以竞争锁。只有持有最小顺序号的客户端才能获得锁。

bash
# 创建锁节点
create /locks/lock_0000000001

2.2 配置管理​

Zookeeper 可以用于集中管理分布式系统的配置信息。所有客户端都可以监听配置节点的变化，并在配置更新时自动获取最新配置。

bash
# 设置配置
set /app1/config "key=value"

2.3 服务发现​

在微服务架构中，Zookeeper 可以用于服务注册与发现。服务启动时在 Zookeeper 中注册自己的地址，客户端通过查询 Zookeeper 来获取服务地址。

bash
# 注册服务
create /services/service1 "192.168.1.1:8080"

3. 总结​

Zookeeper 是一个强大的分布式协调工具，广泛应用于分布式系统中。通过理解其核心概念，如 ZNode、Watcher 机制以及实际应用场景，你可以更好地利用 Zookeeper 来构建可靠的分布式系统。

备注

附加资源：

提示

练习：

  1. 尝试在本地搭建一个 Zookeeper 集群。
  2. 使用 Zookeeper 实现一个简单的分布式锁。
  3. 编写一个 Watcher 程序，监听某个 ZNode 的变化并打印日志。