一、Zookeeper简介
Zookeeper是Apache提供的一套于用进行分布式管理和协调的框架
二、分布式存在的问题
- 死锁：至少有一个线程把持了资源，但是由于线程之间的相互等待，所以线程不耗费CPU
- 活锁：所有的线程都没有把持资源而导致资源产生了浪费。而且由于线程之间一直在调度，导致CPU一直处于被占用状态。
- 分布式环境下，需要引入监控和管理节点来保证服务器之间的任务调度
- 为了防止单一监控节点带来单点问题，所以需要引入多个监控节点
- 为了防止多个监控节点之间的任务调度不同，需要在其中选举出一个主监控节点
- 确定一套选举算法
- 为了防止主节点宕机而导致所有数据丢失，需要将监控节点的数据进行统一
- 监控节点以及服务节点的统一配置
三、特点
- Zookeeper是一个树状结构（Znode树）
- 树状结构（Znode树）的根节点为 /
- Zookeeper的每一个节点称之为是znode节点
- 所有的znode节点都是从根节点开始计算
- 每一个znode节点都必须存储数据
- 每一个持久的znode节点都可以挂载子节点
- 每一个znode节点的路径都是唯一的。所以基于这一个特点，可以做集群的统一命名服务
- Znode树是维系在内存中的，即每一个znode节点中的数据也是维系在内存中，这样做的目的是方便快速查找
- 不能利用Zookeeper存储海量数据，原因：
- Znode树维系在内存中，并且多个Zookeeper存储的是相同的数据造成内存的浪费；
- Zookeeper是做分布式的协调服务而不是做存储服务
- Zookeeper提供了持久化机制，持久化的目录由zoo.cfg中的dataDir属性来决定
- Zookeeper会为每一次的事务(增加、删除、更新)提供一个全局的递增的事务id
四、节点类型
类型
解释
PERSISTENT
持久节点
EPHEMERAL
临时节点
PERSISTENT_SEQUENTIAL
持久顺序节点
EPHEMERAL_SEQUENTIAL
临时顺序节点
五、特性总结
- 数据一致性：客户端不论连接到哪个Zookeeper节点上，展示给它都是同一个视图，即查询的数据都是一样的。这是Zookeeper最重要的性能
- 原子性：对于事务决议的更新，只能是成功或者失败两种可能，没有中间状态。 要么都更新成功，要么都不更新。即，要么整个集群中所有机器都成功应用了某一事务，要么都没有应用，一定不会出现集群中部分机器应用了改事务，另外一部分没有应用的情况。
- 可靠性：一旦Zookeeper服务端成功的应用了一个事务，并完成对客户端的响应，那么该事务所引起的服务端状态变更将会一直保留下来，除非有另一个事务又对其进行了改变。
- 实时性：Zookeeper保证客户端将在非常短的时间间隔范围内获得服务器的更新信息，或者服务器失效的信息，或者指定监听事件的变化信息。（前提条件是：网络状况良好）
- 顺序性：如果在一台服务器上消息a在消息b前发布，则在所有服务器上消息a都将在消息b前被发布。客户端在发起请求时，都会跟一个递增的命令号，根据这个机制，Zookeeper会确保客户端执行的顺序性。底层指的是Zxid。可以通过事务log来看。
- 过半性：Zookeeper集群必须有半数以上的机器存活才能正常工作。因为只有满足过半性，才能满足选举机制选出leader。因为只有过半，在做事务决议时，事务才能更新。所以一般来说，zookeeper集群的数量最好是奇数个