Zookeeper如何网络通信+监听？看一看Watch机制_zk监听数据

Zookeeper Watch机制

Watcher是一种简单的机制，使客户端得到关于ZooKeeper集合中的更改的通知。 客户端可以在读取特定znode时设置Watcher。Watcher会向注册的客户端发送任何znode(客户端注册表)更改的通知。

1. 概述

ZooKeeper Watch 机制是指，客户端在所有的读命令上告知服务端：这个节点或者子节点变化时通知我，具体来说，支持的写操作有：

• getData
• getChildren
• exists

例如，我们在命令行可以输入 get -w /foo，其中 -w 参数就是用于告知 ZooKeeper 服务端，当前客户端想在 /foo 节点上设置一个监听器。

ZooKeeper Watch 机制的两个细节：

• wactch 是一次性触发的（除了永久递归 watch），如果客户端如果在一个 watch 通知后继续收到相同节点的 watch 通知，那么必须再次注册 watch 一次；
• 服务端发给客户端的 watch 通知并不包含具体的节点数据，其起到的作用非常存粹：告知客户端其关注的节点发生了 watch 事件；

本篇博客在客户端角度，从底层出发，看一下Zookeeper Watch机制。开始之前，先思考一下以下疑问，带着这些问题进行Zookeeper客户端的学习。

• Zookeeper 客户端如何进行网络请求
• Zookeeper 如何处理同步和异步请求
• Zookeeper如何注册和触发Watcher
• 我们常用的ZkClient又做了什么？

2. 客户端网络IO模型

Copy From ZooKeeper客户端源码解读（网络I/O）

2.1 整体结构图

ClientCnxnSocket 封装了底层Socket通信层, ClientCnxnSocket整体结构如图所示：

2.2 Packet

Packet是ClientCnxn内部定义的一个对协议层的封装，作为ZooKeeper]中请求与响应的载体。

从上图可以看出，Packet中包含了请求头、响应头、请求体、响应体、节点路径和注册的Watcher等信息。

2.3 SenderThread

2.3.1 基本概念

SendThread是客户端ClientCnxn内部一个核心的I/O调度线程，用于管理客户端和服务端之间的所有网络I/O操作。在ZooKeeper客户端的实际运行过程中

• SendThead维护了客户端和服务端之间的会话生命周期，其通过在一定的周期频率内向服务器发送一个PING包来实现心跳检测，同时，在会话周期内，如果客户端和服务端之间出现TCP连接断开的情况，那么就会自动而且透明化完成重连操作。
• 另一方面，SendThread管理了客户端所有的请求发送和响应接收操作，其将上层客户端API操作转换成相应的请求协议并发送到服务端，并完成对同步调用的返回和异步调用的回调。
• 同时，SendThread还负责将来自服务端的事件传递给EventThread去处理。

Sender进程就一直尝试与Zookeeper服务器进行交互：

//org.apache.zookeeper.ClientCnxn.SendThread
 
@Override
public void run() {
   // ...
   while (state.isAlive()) {
       clientCnxnSocket.doTransport(to, pendingQueue, ClientCnxn.this);
   }
   //...
}
 

 // org.apache.zookeeper.ClientCnxnSocketNIO#doTransport
 void doTransport(...) {
         ...
        //监听Selector,对读和写进行操作
        for (SelectionKey k : selected) {
            ...
            if ((k.readyOps() & (SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE)) != 0) {
                //doIO
                doIO(pendingQueue, cnxn);
            }
          ...
        }
 
    }
 
void doIO(Queue<Packet> pendingQueue, ClientCnxn cnxn) throws InterruptedException, IOException {