1 什么是zookeeper
ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件.
在分布式应用中，由于工程师不能很好地使用锁机制，以及基于消息的协调机制不适合在某些应用中使用，因此需要有一种可靠的、可扩展的、分布式的、可配置的协调机制来统一系统的状态。Zookeeper的目的就在于此.
提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、集群管理等。
2 zookeeper 基本概念：
Zookeeper中的角色主要有以下三类，如下表所示
在zookeeper的集群中，各个节点共有下面3种角色和4种状态：
角色：leader，follower，observer
**状态：**leading，following，observing，looking
每个Server在工作过程中有4种状态：
LOOKING：当前Server不知道leader是谁，正在搜寻。
LEADING：当前Server即为选举出来的leader。
FOLLOWING：leader已经选举出来，当前Server与之同步。
OBSERVING：observer的行为在大多数情况下与follower完全一致，但是他们不参加选举和投票，而仅仅接受(observing)选举和投票的结果
zookeeper Leader选举
Leader选举有如下两种
第一种：服务器初始化启动的Leader选举。
第二种：服务器运行时期的Leader选举（服务器运行期间无法和Leader保持连接）。
Leader选举的前提条件
只有服务器状态在LOOKING（竞选状态）状态才会去执行选举算法。
Zookeeper 的集群规模至少是2台机器，才可以选举Leader，这里以3台机器集群为例。
当一台服务器启动是不能选举的，等第二台服务器启动后，两台机器之间可以互相通信，才可以进行Leader选举
服务器运行期间无法和Leader保持连接的时候。
服务器启动时期的 Leader 选举
在集群初始化阶段，当有一台服务器Server1启动时，其单独无法进行和完成Leader选举，当第二台服务器Server2启动后，此时两台机器可以相互通信，每台机器都试图找到Leader，于是进入Leader选举过程。选举过程如下：
(1) 每个Server发出一个投票投给自己。由于是初始情况，Server1和Server2都会将自己作为Leader服务器来进行投票，每次投票会包含所推举的服务器的myid和ZXID，使用(myid, ZXID)来表示，此时Server1的投票为(1, 0)，Server2的投票为(2, 0)，然后各自将这个投票发给集群中其他机器。
(2) 接受来自各个服务器的投票。集群的每个服务器收到投票后，首先判断该投票的有效性，如检查是否是本轮投票、是否来自LOOKING状态的服务器。
(3) 处理投票。针对每一个投票，服务器都需要将别人的投票和自己的投票进行PK，PK规则如下
1、优先检查ZXID。ZXID比较大的服务器优先作为Leader。
2、如果ZXID相同，那么就比较myid。myid较大的服务器作为Leader服务器。
对于Server1而言，它的投票是(1, 0)，接收Server2的投票为(2, 0)，首先会比较两者的ZXID，均为0，再比较myid，此时Server2的myid最大，于是更新自己的投票为(2, 0)，然后重新投票，对于Server2而言，其无须更新自己的投票，只是再次向集群中所有机器发出上一次投票信息即可。
(4) 统计投票。每次投票后，服务器都会统计投票信息，判断是否已经有过半机器接受到相同的投票信息，对于Server1、Server2而言，都统计出集群中已经有两台机器接受了(2, 0)的投票信息，此时便认为已经选出了Leader。
(5) 改变服务器状态。一旦确定了Leader，每个服务器就会更新自己的状态，如果是Follower，那么就变更为FOLLOWING，如果是Leader，就变更为LEADING。
服务器运行时期的 Leader 选举
在Zookeeper运行期间，即便当有非Leader服务器宕机或新加入，此时也不会影响Leader，但是一旦Leader服务器挂了，那么整个集群将暂停对外服务，进入新一轮Leader选举，其过程和启动时期的Leader选举过程基本一致。假设正在运行的有Server1、Server2、Server3三台服务器，当前Leader是Server2，若某一时刻Leader挂了，此时便开始Leader选举。选举过程如下：
(1)变更状态。Leader挂后，余下的非Observer服务器都会将自己的服务器状态变更为LOOKING，然后开始进入Leader选举流程。
(2)每个Server会发出一个投票。在这个过程中，需要生成投票信息(myid,ZXID)每个服务器上的ZXID可能不同，我们假定Server1的ZXID为123，而Server3的ZXID为122；在第一轮投票中，Server1和Server3都会投自己，产生投票(1, 123)，(3, 122)，然后各自将投票发送给集群中所有机器。
(3)接收来自各个服务器的投票。与启动时过程相同。
(4)处理投票。与启动时过程相同，此时，Server1将会成为Leader。
(5)统计投票。与启动时过程相同。
(6)改变服务器的状态。与启动时过程相同。
主流应用场景：
(1)配置管理
集中式的配置管理在应用集群中是非常常见的，一般商业公司内部都会实现一套集中的配置管理中心，应对不同的应用集群对于共享各自配置的需求，并且在配置变更时能够通知到集群中的每一个机器。
(2)集群管理
应用集群中，我们常常需要让每一个机器知道集群中（或依赖的其他某一个集群）哪些机器是活着的，并且在集群机器因为宕机，网络断链等原因能够不在人工介入的情况下迅速通知到每一个机器。
另外有一个应用场景就是集群选master,一旦master挂掉能够马上能从slave中选出一个master。
