ZooKeeper学习二

ZooKeeper的java客户端
zk自带zkclient及Apache开源的Curator

Chubby是google的，完全实现paxos算法，不开源，ZooKeeper是chubby的开源实现，使用zab协议，paxos算法的变种。

ZooKeeper常用命令： Is get set create delete

ZAB和Paxos算法的联系和区别
相同点：
1、两者都存在一个类似于Leader进程的角色，由其负责协调多个Follower的运行
2、Leader进程都会等待超过半数的Follower做出正确的反馈后，才会将一个提案进行提交
3、ZAB协议中，每个Proposal中包含一个epoch值来代表当前的Leader周期，Paxos中名字为Ballot
不同点：
ZAB用来构建高可用的分部署数据主备系统，Paxos是用来构建分布式一致性状态机系统
ZooKeeper应用场景
ZooKeeper是一个典型的发布、订阅模式的分布式数据管理与协调框架，开发人员可以使用它来进行分布式数据的发布和订阅
通过对ZooKeeper中丰富的数据节点进行交叉使用，配合Watcher事件通知机制，可以非常方便的构建一系列分布式应用中都会涉及的核心功能，如下：
1、数据发布、订阅
数据发布/订阅系统，即所谓的配置中心，顾名思义就是发布者发布数据供订阅者
进行数据订阅。

目的：
动态获取数据（配置信息）
实现数据（配置信息）的集中式管理和数据的动态更新

设计模式：
push模式、pull模式

数据配置信息特性
1、数据量通常比较小
2、数据内容在运行时会发生动态更新
3、集群中各机器共享，配置一致

基于ZooKeeper的实现方式
数据存储：将数据配置信息存储到ZooKeeper上的一个数据节点
数据获取：应用在启动初始化节点从ZooKeeper数据节点读取数据，并在该节点上注册一个数据变更Watcher
数据变更：当变更数据时，更新ZooKeeper对应节点数据，ZooKeeper会将数据变更通知发到各客户端，客户端街道通知后重新读取变更后的数据即可	

2、负载均衡

3、命名服务
Zk的命名服务
    命名服务是指通过指定的名字来获取资源或者服务的地址，利用zk创建一个全局的路径，这个路径就可以作为一个名字，指向集群中的集群，提供的服务地址
    
4、分布式协调、通知
对于系统调度来说：操作人员发送通知实际是通过控制台改变某个节点的状态，
然后 zk 将这些变化发送给注册了这个节点的 watcher 的所有客户端。
对于执行情况汇报：每个工作进程都在某个目录下创建一个临时节点。并携带工
作的进度数据，这样汇总的进程可以监控目录子节点的变化获得工作进度的实时
的全局情况。

5、集群管理
所谓集群管理无在乎两点：是否有机器退出和加入、选举 master。
对于第一点，所有机器约定在父目录下创建临时目录节点，然后监听父目录节点
的子节点变化消息。一旦有机器挂掉，该机器与 zookeeper 的连接断开，其所创
建的临时目录节点被删除，所有其他机器都收到通知：某个兄弟目录被删除，于
是，所有人都知道：它上船了。
新机器加入也是类似，所有机器收到通知：新兄弟目录加入，highcount 又有了，
对于第二点，我们稍微改变一下，所有机器创建临时顺序编号目录节点，每次选
取编号最小的机器作为 master 就好。

6、Master选举
7、分布式锁
有了 zookeeper 的一致性文件系统，锁的问题变得容易。锁服务可以分为两类，
一个是保持独占，另一个是控制时序。
对于第一类，我们将 zookeeper 上的一个 znode 看作是一把锁，通过 createznode
的方式来实现。所有客户端都去创建 /distribute_lock 节点，最终成功创建的那
个客户端也即拥有了这把锁。用完删除掉自己创建的 distribute_lock 节点就释放
出锁。
对于第二类， /distribute_lock 已经预先存在，所有客户端在它下面创建临时顺
序编号目录节点，和选 master 一样，编号最小的获得锁，用完删除，依次方便。

8、分布式队列
	两种类型的队列：
1、同步队列，当一个队列的成员都聚齐时，这个队列才可用，否则一直等待所有
成员到达。
2、队列按照 FIFO 方式进行入队和出队操作。
第一类，在约定目录下创建临时目录节点，监听节点数目是否是我们要求的数目。
第二类，和分布式锁服务中的控制时序场景基本原理一致，入列有编号，出列按
编号。在特定的目录下创建 PERSISTENT_SEQUENTIAL 节点，创建成功时
Watcher 通知等待的队列，队列删除序列号最小的节点用以消费。此场景下
Zookeeper 的 znode 用于消息存储，znode 存储的数据就是消息队列中的消息内
容，SEQUENTIAL 序列号就是消息的编号，按序取出即可。由于创建的节点是持
久化的，所以不必担心队列消息的丢失问题。