Zookeeper内部原理_.zookeeper集群几台服务器挂了,集群不可用? 五台服务器挂3台集群可用不?(半数以上

1.选举机制（面试重点）

1）半数机制：集群中半数以上机器存活，集群可用。所以 Zookeeper 适合安装奇数台服务器。 6台服务器挂掉3台无法工作，5台服务器挂掉3台也无法工作。
2）Zookeeper 虽然在配置文件中并没有指定 Master 和 Slave。但是，Zookeeper 工作时，是有一个节点为 Leader，其他则为 Follower，Leader 是通过内部的选举机制临时产生的。
3）以一个简单的例子来说明整个选举的过程。
假设有五台服务器组成的 Zookeeper 集群，它们的 id 从 1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么，如图所示。

（1）服务器 1 启动，发起一次选举。服务器 1 投自己一票。此时服务器 1 票数一票，不够半数以上（3 票），选举无法完成，服务器 1 状态保持为 LOOKING；
（2）服务器 2 启动，再发起一次选举。服务器 1 和 2 分别投自己一票并交换选票信息：此时服务器 1 发现服务器 2 的 ID 比自己目前投票推举的（服务器 1）大，更改选票为推举服务器 2。此时服务器 1 票数 0 票，服务器 2 票数 2 票，没有半数以上结果，选举无法完成，服务器 1，2 状态保持 LOOKING
投票的时候投自己不行，就投id值最大的。
（3）服务器 3 启动，发起一次选举。此时服务器 1 和 2 都会更改选票为服务器 3。此次投票结果：服务器 1 为 0 票，服务器 2 为 0 票，服务器 3 为 3 票。此时服务器 3 的票数已经超过半数，服务器 3 当选 Leader。服务器 1，2 更改状态为 FOLLOWING，服务器 3 更改状态为 LEADING；
（4）服务器 4 启动，发起一次选举。此时服务器 1，2，3 已经不是 LOOKING 状态，不会更改选票信息。交换选票信息结果：服务器 3 为 3 票，服务器 4 为 1 票。此时服务器 4服从多数，更改选票信息为服务器 3，并更改状态为 FOLLOWING；
（5）服务器 5 启动，同 4 一样当小弟。

每个人上来之后，先选自己，选自己不行了，就把这一票投给id号最大的，一旦某台服务器得到的票数超过半数以上，就会立即升级为leader，其它的服务器不管id多大，也只能当follower。

2.节点类型

持久（Persistent）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点不删除
短暂（Ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自己删除

比如client创建的是持久层的结点，但是写的结点依然保持，而client2短暂性的，一旦断掉连接，就删除其中的结点数据。

（1）持久化目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
（2）持久化顺序编号目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点依旧存 在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
说明：创建znode时设置顺序标识，znode名称后会附加一个值，顺序号是一个单调递增的计数器，由父节点维护 注意：在分布式系统中，顺序号可以被用于为所有的事件进行全局排序，这样客户端可以通过顺序号推断事件的顺序
（3）临时目录节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除(最适合服务器结点动态上下线）
（4）临时顺序编号目录节点
客户端与Zookeeper 断开连接后，该节点被删除 ，只是 Zookeeper给该节点名称进行顺序编号。

3 分布式安装部署

1．集群规划 在 centos1、centos2和 centos3三个节点上部署 Zookeeper。

2．解压安装
（1）解压 Zookeeper 安装包(前面已经做过）
（2）同步/opt/module/zookeeper-3.4.10 目录内容到 hadoop103、hadoop104 [atguigu@hadoop102 module]$ xsync zookeeper-3.4.10/
3．配置服务器编号
（1）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建 zkData
[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.4.10]$ mkdir -p zkData
（2）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData 目录下创建一个 myid 的文件
[atguigu@hadoop102 zkData]$ touch myid
添加 myid 文件，注意一定要在 linux 里面创建，在 notepad++里面很可能乱码
（3）编辑 myid 文件
[atguigu@hadoop102 zkData]$ vi myid
在文件中添加与 server 对应的编号： 2
（4）拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上
[atguigu@hadoop102 zkData]$ xsync myid
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-3.4.10/conf 这个目录下的 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg
[atguigu@hadoop102 conf]$ mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
（2）打开 zoo.cfg 文件
[atguigu@hadoop102 conf]$ vim zoo.cfg
修改数据存储路径配置
dataDir=/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData
增加如下配置
#######################cluster##########################
server.2=hadoop102:2888:3888
server.3=hadoop103:2888:3888
server.4=hadoop104:2888:3888
（3）同步 zoo.cfg 配置文件
[atguigu@hadoop102 conf]$ xsync zoo.cfg
（4）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 server。
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．集群操作
（1）分别启动 Zookeeper
[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkServer.sh start
[atguigu@hadoop103 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkServer.sh start
[atguigu@hadoop104 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkServer.sh start

（2）查看状态
[atguigu@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status JMX enabled by default Using config: /opt/module/zookeeper3.4.10/bin/…/conf/zoo.cfg Mode: follower
[atguigu@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status JMX enabled by default Using config: /opt/module/zookeeper3.4.10/bin/…/conf/zoo.cfg Mode: leader
[atguigu@hadoop104 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status JMX enabled by default Using config: /opt/module/zookeeper3.4.10/bin/…/conf/zoo.cfg Mode: follower
图中102是leader
3.2 客户端命令行操作

1．启动客户端
[atguigu@hadoop103 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkCli.sh
2．显示所有操作命令
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] help
3．查看当前 znode 中所包含的内容
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls / [zookeeper]
4．查看当前节点详细数据
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls2 / [zookeeper]
cZxid = 0x0
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x0
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x0
cversion = -1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 0
numChildren = 1

5．分别创建 2 个普通节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create /sanguo “jinlian” Created /sanguo
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] create /sanguo/shuguo “liubei”
Created /sanguo/shuguo

创建结点，就要在上面写相应的数据，否则创建不成功。

6．获得节点的值
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] get /sanguo
jinlian
cZxid = 0x100000003
ctime = Wed Aug 29 00:03:23 CST 2018
mZxid = 0x100000003
mtime = Wed Aug 29 00:03:23 CST 2018
pZxid = 0x100000004
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 7
numChildren = 1
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6]
get /sanguo/shuguo
liubei
cZxid = 0x100000004
ctime = Wed Aug 29 00:04:35 CST 2018
mZxid = 0x100000004
mtime = Wed Aug 29 00:04:35 CST 2018
pZxid = 0x100000004
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0

7．创建短暂节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7]
create -e /sanguo/wuguo “zhouyu”
Created /sanguo/wuguo
（1）在当前客户端是能查看到的
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /sanguo [wuguo, shuguo]
（2）退出当前客户端然后再重启客户端
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 12] quit
[atguigu@hadoop104 zookeeper-3.4.10]$ bin/zkCli.sh
（3）再次查看根目录下短暂节点已经删除
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /sanguo
[shuguo]

8．创建带序号的节点
（1）先创建一个普通的根节点/sanguo/weiguo
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create /sanguo/weiguo “caocao” Created /sanguo/weiguo
（2）创建带序号的节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create -s /sanguo/weiguo/xiaoqiao “jinlian” Created /sanguo/weiguo/xiaoqiao0000000000 [zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] create -s /sanguo/weiguo/daqiao “jinlian” Created /sanguo/weiguo/daqiao0000000001
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] create -s /sanguo/weiguo/diaocan “jinlian” Created /sanguo/weiguo/diaocan0000000002 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。
`
9．修改节点数据值
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /sanguo/weiguo “simayi”

10．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]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] get /sanguo watch
（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
WATCHER:: WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/sanguo
11．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
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /sanguo watch [aa0000000001, server101]
（2）在 hadoop103 主机/sanguo 节点上创建子节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create /sanguo/jin “simayi” Created /sanguo/jin
（3）观察 hadoop104 主机收到子节点变化的监听
WATCHER:: WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/sanguo

12．删除节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /sanguo/jin
13．递归删除节点
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 15] rmr /sanguo/shuguo
14．查看节点状态
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 17] stat /sanguo
cZxid = 0x100000003
ctime = Wed Aug 29 00:03:23 CST 2018
mZxid = 0x100000011
mtime = Wed Aug 29 00:21:23 CST 2018
pZxid = 0x100000014
cversion = 9
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 4
numChildren = 1

4 监听器原理（面试重点）

1、监听原理详解：
1）首先要有一个main()线程
2）在main线程中创建Zookeeper客户端，这时就会创建两个线程，一个负责网络连接通信（connet），一个负责监听（listener）。
3）通过connect线程将注册的监听事件发送给Zookeeper。
4）在Zookeeper的注册监听器列表中将注册的监听事件添加到列表中。
5）Zookeeper监听到有数据或路径变化，就会将这个消息发送 给listener线程。
6）listener线程内部调用了process()方法。

process方法是程序员自己要实现的，即当监听到了数据发生变化，我们采取的方案。

2、常见的监听
1）监听节点数据的变化 get path [watch]
2）监听子节点增减的变化 ls path [watch]

5.写数据流程