Zookeeper面试题大全_zk面试题

 Zookeeper面试题大全

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文档索引

面试题汇总

Q：为什么要用zookeeper？

Q：描述下zookeeper的数据模型？

Q：zookeeper如何进行数据修改？

Q：zookeeper的watch机制实现原理？

Q：zookeeper如何进行领导者选举？

Q：zookeeper的节点有哪些节点状态？

Q：zookeeper如何保证一致性?

Q：zookeeper的观察节点有什么用？

Q：为什么zookeeper集群建议用奇数台机器？

Q：zookeeper集群会出现脑裂问题吗？

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官网使用手册：ZooKeeper: Because Coordinating Distributed Systems is a Zoo

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面试题汇总

Q：为什么要用zookeeper？

A：zookeeper是一个分布式开源的协调组件，zookeeper有三种典型的应用场景

一、集群管理：在多个节点组成的集群中，需要对节点的增删进行管理，并提供心跳、查询等服务，Dubbo就是用zookeeper作为集群管理工具

二、分布式锁：跨进程的的共享资源的并发安全性需要通过分布式锁保证并发安全，zookeeper是实现分布式锁的一种方式

三、Master选举：主从集群需要进行master的选举，zookeeper实现了主从选举机制，Hadoop、HBase、Kafka都是用zookeeper作为其主从选举的工具

Q：描述下zookeeper的数据模型？

A：zookeeper的数据模型是一种树形结构，具有一个固定的根节点/，并在根节点下创建子节点，节点分为：

1、持久节点：该数据节点会一直存储在zk服务器上，即使会话关闭也不会删除，除非显示调用delete进行删除

2、临时节点：该数据节点不会一直存储在zk服务器上，当客户端会话关闭，该节点也会在zk服务器上被删除，也可主动调用delete删除

3、有序节点：在持久节点和临时节点的基础上，可以增加一个节点是否有序的性质，zk服务器会自动使用一个单调递增的数字作为有序节点的后缀，追加在节点后边

节点内容：一个二进制数组，用于存储节点的数据、ACL访问控制、子节点数据，自身状态信息的stat

stat包括：

czxid、mzxid、pzxid：创建节点的事务id、最后一次被更新的事务id、子节点最后一次被修改的事务id

ctime、mtime：创建时间、最后更新时间

version、cversion、aversion：版本号、子节点版本号、acl的版本号

ephemeralOwner：创建节点的sessionid，如果是持久节点，值为0

Q：zookeeper如何进行数据修改？

A：

1、zookeeper接受客户端请求时，会先生成日志

2、操作内存的数据（DataTree）

Q：zookeeper的watch机制实现原理？

A：

Q：zookeeper如何进行领导者选举？

A：

在节点启动初始化及leader崩溃时，会进行领导者选举，领导者选举步骤：

1、客户端启动后先将自己的myid、zxid在自己的投票箱中

2、将自己的选票发送给集群内其他客户端，如果其他客户端已有leader，则会告知客户端谁是leader，如无leader，则进行选举

3、收到选票的客户端会将选票放入投票箱，并对收到的选票与投票箱中的选票进行对比，如果接收的选票zxid大或zxid相同myid大，则收到的选票当选，客户端会进行改票，将自己的选票改为接收的选票，如果接收的选票小，则直接丢弃

4、客户端将改票后的选票发送给其他客户端

5、如投票箱中某个机器的票数超过集群机器数量的半数，则该客户端当选leader

Q：zookeeper的节点有哪些节点状态？

A：节点有LOOKING竞选状态、FOLLOWING随从状态、OBSERVING观察状态、LEADING领导者状态

Q：zookeeper如何保证一致性?

A：zookeeper不保证强一致性，只保证最终一致性，节点间一致性步骤：

follower节点收到请求后，会转交给leader节点，leader收到写请求后，生成日志zxid

预提交：leader向集群其他节点发送日志，等待客户端返回ack响应，当收到超过一半的节点响应成功，则进行本地提交

本地提交：更新内存数据，并向集群其他节点通过异步队列发送commit命令，从节点则在收到commit命令进行内存数据更新

Q：zookeeper的观察节点有什么用？

A：因为两阶段提交leader需要向follower发起预提交，新增越多的follower节点会有对写性能有影响，zookeeper提供观察节点只用于读，不参与领导者选举及两阶段提交，只接收leader的数据同步，即提高了读的性能，同时不影响写的性能

Q：为什么zookeeper集群建议用奇数台机器？

A：由于zookeeper的过半机制，如需集群可用，比如5个节点，最多可以挂掉两台；6个节点，也是最多可以挂掉两台，故增加的节点并没有增加节点的可用性

Q：zookeeper集群会出现脑裂问题吗？

A：当集群分散在不同的网络环境，不同网络环境因网络问题无法连通时，会出现各自选出leader，此时存在多个leader的情况就是脑裂问题，那zookeeper集群会出现脑裂问题吗？

由于zookeeper选举机制需要超过半数的选票，此时如单个网络环境不存在超过半数的机器，则没办法进行选举，当网络环境超过半数机器时，其他网络环境就不可能超过半数，所以zookeeper不存在脑裂问题