Zookeeper从入门到精通教程_5.实战案例开发一之配置管理

zookeeper、ZK安装、ZK配置、ZK使⽤-----------------------------⽬录-----------------------------------第⼀部分：zookeeper简介第⼆部分：zookeeper环境搭建 1、单机环境 2、集群环境第三部分：zookeeper基本使⽤ 1、java原⽣zk客户端api操作 2、zkClient客户端操作（推荐） 3、curator客户端操作（推荐）第四部分：zookeeper应⽤场景第五部分：zookeeper深⼊进阶第六部分：zookeeper源码分析-----------------------------⽬录-----------------------------------第⼀部分：zookeeper简介1、 zookeeper基本概念zookeeper是⼀个开源的分布式协调服务，其设计⽬标是将那些复杂并且容易出差错的分布式⼀致性服务封装起来，构成⼀个⾼效可靠的原语集，并提供给⽤户⼀些简单的接⼝，zookeeper是⼀个典型的分布式⼀致性的解决⽅案（CP模式），分布式应⽤程序可以基于它实现数据订阅/发布、负载均衡，命名服务、集群管理、分布式锁和分布式队列等功能。

2、基本概念@1、集群⾓⾊通常在分布式系统中，构成⼀个集群中的每⼀台机器都有⾃⼰的⾓⾊，典型的是master/slave模式（主备模式），这种情况下能够处理写操作的机器成为master机器，把所有通过⼀步复制⽅式获取最新数据并且提供服务的机器为slave机器。

在zookeeper中没有是⽤主备模式，引⼊了Leader、Follower、Observer三种⾓⾊，在zk集群中所有的机器通过Leader选举来选Leader，Leader服务器为客户端提供读写服务，Follower和Observer都能提供读服务，唯⼀的区别是Observer不参与Leader选举，不参与写操作的过半写成功。

zookeeper用法ZooKeeper是一个开源的分布式应用程序的协调服务，它是一个树形目录服务，提供的功能包括配置管理、分布式锁、集群管理。

以下是ZooKeeper的使用方法：1. 启动ZooKeeper服务：可以通过执行命令sh bin/zkServer.sh start/status/stop/restart来启动、停止、查看ZooKeeper服务状态或重启ZooKeeper服务。

2. 客户端登陆：可以通过执行命令sh bin/zkCli.sh（远程登陆zkCli.sh -server IP:2181）来登录ZooKeeper客户端。

3. 命令行操作：在ZooKeeper客户端中，可以执行以下命令进行操作：* 显示根目录下、文件：ls / 使用ls命令来查看当前ZooKeeper中所包含的内容。

* 显示根目录下、文件：ls2 / 查看当前节点数据并能看到更新次数等数据。

* 创建文件，并设置初始内容：create /zk "test" 创建一个新的znode节点“ zk ”以及与它关联的字符串。

* 获取文件内容：get /zk 确认znode是否包含我们所创建的字符串。

* 修改文件内容：set /zk "zkbak" 对zk所关联的字符串进行设置。

* 删除文件：delete /zk 将刚才创建的文件删除。

4. 使用ZooKeeper的Java API：可以在Java程序中使用ZooKeeper API进行连接、操作和监控ZooKeeper服务器。

以下是使用ZooKeeper API的示例代码：```javaimport org.apache.zookeeper.*;public class ZKExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建ZooKeeper连接ZooKeeper zk = new ZooKeeper("localhost:2181", 5000, new Watcher() {@Overridepublic void process(WatchedEvent event) { System.out.println("Receive watched event:" + event);}});// 获取根目录下的所有节点List<String> nodes = zk.getChildren("/", false);System.out.println("Nodes under /: " +nodes);// 获取节点数据Stat stat = zk.exists("/test", false);if (stat != null) {System.out.println("Node /test exists, data: " + new String(zk.getData("/test", false, stat), "UTF-8"));} else {System.out.println("Node /test does not exist");}// 删除节点zk.delete("/test", stat.getVersion());// 关闭ZooKeeper连接zk.close();}}```以上示例代码演示了如何连接ZooKeeper服务器，获取根目录下的所有节点和节点数据，以及删除节点和关闭连接。

Zookeeper最典型的应⽤场景（理论+实战）1.前⾔之前⾃⼰写了⼀些关于Zookeeper的基础知识，Zookeeper作为⼀种协调分布式应⽤⾼性能的调度服务，实际的应⽤场景也⾮常的⼴泛，这⾥主要通过⼏个例⼦来具体的说明Zookeeper在特定场景下的使⽤⽅式（下⾯的这些功能估计consul和etcd也能实现，以后学到了再说吧）。

2.具体应⽤2.1.⼀致性配置管理我们在开发的时候，有时候需要获取⼀些公共的配置，⽐如数据库连接信息等，并且偶然可能需要更新配置。

如果我们的服务器有N多台的话，那修改起来会特别的⿇烦，并且还需要重新启动。

这⾥Zookeeper就可以很⽅便的实现类似的功能。

2.1.1.思路将公共的配置存放在Zookeeper的节点中应⽤程序可以连接到Zookeeper中并对Zookeeper中配置节点进⾏读取或者修改（对于写操作可以进⾏权限验证设置），下⾯是具体的流程图：2.1.2.事例数据库配置信息⼀致性的维护配置类：public class CommonConfig implements Serializable{// 数据库连接配置private String dbUrl;private String username;private String password;private String driverClass;public CommonConfig() {}public CommonConfig(String dbUrl, String username, String password, String driverClass) {super();this.dbUrl = dbUrl;ername = username;this.password = password;this.driverClass = driverClass;}public String getDbUrl() {return dbUrl;}public void setDbUrl(String dbUrl) {this.dbUrl = dbUrl;}public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {ername = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public String getDriverClass() {return driverClass;}public void setDriverClass(String driverClass) {this.driverClass = driverClass;}@Overridepublic String toString() {return "CommonConfig:{dbUrl:" + this.dbUrl +", username:" + ername +", password:" + this.password +", driverClass:" + this.driverClass + "}";}}配置管理中⼼获取本地配置信息修改配置，并同步同步配置信息到Zookeeper服务器public class ZkConfigMng {private String nodePath = "/commConfig";private CommonConfig commonConfig;private ZkClient zkClient;public CommonConfig initConfig(CommonConfig commonConfig) {if(commonConfig == null) {monConfig = new CommonConfig("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydata?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8", "root", "root", "com.mysql.jdbc.Driver");} else {monConfig = commonConfig;}return monConfig;}/*** 更新配置** @param commonConfig* @return*/public CommonConfig update(CommonConfig commonConfig) {if(commonConfig != null) {monConfig = commonConfig;}syncConfigToZookeeper();return monConfig;}public void syncConfigToZookeeper() {if(zkClient == null) {zkClient = new ZkClient("127.0.0.1:2181");}if(!zkClient.exists(nodePath)) {zkClient.createPersistent(nodePath);}zkClient.writeData(nodePath, commonConfig);}}以上是提供者，下⾯我们需要⼀个客户端获取这些配置public class ZkConfigClient implements Runnable {private String nodePath = "/commConfig";private CommonConfig commonConfig;@Overridepublic void run() {ZkClient zkClient = new ZkClient(new ZkConnection("127.0.0.1:2181", 5000));while (!zkClient.exists(nodePath)) {System.out.println("配置节点不存在!");try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 获取节点commonConfig = (CommonConfig)zkClient.readData(nodePath);System.out.println(commonConfig.toString());zkClient.subscribeDataChanges(nodePath, new IZkDataListener() {@Overridepublic void handleDataDeleted(String dataPath) throws Exception {if(dataPath.equals(nodePath)) {System.out.println("节点：" + dataPath + "被删除了！");}}@Overridepublic void handleDataChange(String dataPath, Object data) throws Exception {if(dataPath.equals(nodePath)) {System.out.println("节点：" + dataPath + ", 数据：" + data + " - 更新");commonConfig = (CommonConfig) data;}}});}}下⾯启动Main函数配置管理服务启动public static void main(String[] args) throws InterruptedException {SpringApplication.run(ZookeeperApiDemoApplication.class, args);ZkConfigMng zkConfigMng = new ZkConfigMng();zkConfigMng.initConfig(null);zkConfigMng.syncConfigToZookeeper();TimeUnit.SECONDS.sleep(10);// 修改值zkConfigMng.update(new CommonConfig("jdbc:mysql://192.168.1.122:3306/mydata?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8","root", "wxh", "com.mysql.jdbc.Driver"));}}客户端启动：public static void main(String[] args) throws InterruptedException {SpringApplication.run(ZookeeperApiDemoApplication.class, args);ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);// 模拟多个客户端获取配置executorService.submit(new ZkConfigClient());executorService.submit(new ZkConfigClient());executorService.submit(new ZkConfigClient());}}2.2.分布式锁在我们⽇常的开发中，如果是单个进程中对共享资源的访问，我们只需要⽤synchronized或者lock就能实现互斥操作。

zookeeper的基本介绍和使用Zookeeper是一个开源的分布式协调服务，由Apache软件基金会开发和维护。

它最初是为Hadoop分布式存储和处理框架设计的，但现在已经被广泛应用于其他分布式系统中。

Zookeeper提供了一个简单而可靠的方式来管理和协调分布式应用程序中的大量节点。

它提供了一个层次化的命名空间，类似于文件系统的目录结构，可以用来存储和管理各种类型的数据。

每个节点在命名空间中都有一个唯一的路径，类似于文件系统中的路径。

Zookeeper还提供了一套API，可以让应用程序使用这些节点进行读写操作，以及监听节点的变化。

Zookeeper的主要特点包括：1. 高可用性：Zookeeper采用了分布式的架构，通过在多个节点之间复制数据来提高可用性和容错性。

2. 一致性：Zookeeper使用了ZAB（Zookeeper Atomic Broadcast）协议来保证数据的一致性，即所有节点都能看到相同的数据。

3. 原子性：Zookeeper提供了一些原子性操作，如创建、删除和更新节点等，能够保证这些操作的原子性，即要么全部成功，要么全部失败。

4. 顺序性：Zookeeper为每个操作都分配了一个全局唯一的递增编号，通过这个编号可以实现同步和顺序访问。

在使用Zookeeper时，你可以通过以下步骤进行操作：1. 安装和配置Zookeeper服务器集群。

2. 编写应用程序，使用Zookeeper的API连接到Zookeeper服务器集群。

3. 在Zookeeper上创建节点，并设置节点的数据。

4. 在应用程序中读取和更新节点的数据。

5. 注册监听器，以便在节点的数据发生变化时收到通知。

6. 在应用程序中处理节点的变化事件。

Zookeeper被广泛应用于各种分布式系统中，如Hadoop、Kafka、HBase等。

它可以用来实现分布式锁、选主、配置管理、服务注册与发现等功能，有助于简化分布式系统的开发和管理。