zookeeper之数据模型

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版本声明

1. Zookeeper服务器版本:3.4.6

数据模型

1. Zookeeper维护着一个树形层次结构，树中的节点被称为znode。Znode可以用于存储数据，并且有一个与之关联的ACL（access control list，访问控制列表）。Zookeeper被设计为用来实现协调服务(通常使用小数据文件)，而不是用于大容量数据存储。因此一个znode能存储的数据被限制在1MB以内。
2. Zookeeper的数据访问具有原子性。客户端在读取一个znode的数据时，要么读到所有的数据，要么读操作失败，不会只读到部分数据。同样，写操作将替换znode存储的所有数据。Zookeeper会保证写操作不成功就失败，不会出现部分写之类的情况。
3. Zookeeper中的路径必须是绝对路径，即每条路径必须从一个斜杠开始。所有路径必须是规范的，即每条路径只有唯一的一种表示方式，不支持路径解析。/zookeeper是一个保留词，不能用作一个路径组件。Zookeeper使用/zookeeper来保存管理信息

Znode

1. Znode是Zookeeper中数据的最小单元，每个Znode上都可以保存数据，同时还可以挂载子节点，znode之间的层级关系就像文件系统的目录结构一样，zookeeper将全部的数据存储在内存中以此来提高服务器吞吐量、减少延迟的目的。

2. Znode有三种类型，Znode的类型在创建时确定并且不能修改。

   • 临时(EPHEMERAL):在创建临时Znode的客户端会话结束时，服务器会将临时节点删除。临时节点不能有子节点(即使是临时子节点)。虽然每个临时Znode都会绑定一个特定的客户端会话，但是它们对所有客户端都是可见的
   • 持久(PERSISTENT):节点一旦被创建，会一直存在与服务器上，Zookeeper规定所有非叶子节点必须是持久化节点
   • 顺序(SEQUENTIAL):如果在创建Znode时设置了顺序标识，那么该Znode名称之后便会附加一个值，这个值由一个单调递增的计数器(由父节点维护)所添加

3. 临时节点在两种情况下会被删除

   • 当创建Znode的客户端的会话因超时或者主动关闭而终止时(不是TCP连接断开)
   • 当某个客户端(不一定是临时Znode的创建者)主动删除该节点时

4. 每个数据节点除了存储数据内容之外，还存储了数据节点本身的一些状态信息。Znode的状态(Stat)信息

       [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] get /jannal-create/user/password
       123456
       cZxid = 0x6000000e4
       ctime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       mZxid = 0x6000000e4
       mtime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       pZxid = 0x6000000e4
       cversion = 0
       dataVersion = 0
       aclVersion = 0
       ephemeralOwner = 0x0
       dataLength = 6
       numChildren = 0
   

   状态属性	说明
   cZxid	Created ZXID表示该数据节点被创建时的事务ID
   ctime	Created Time表示节点被创建的时间
   mZxid	Modified ZXID 表示该节点最后一次被更新时的事务ID
   mtime	Modified Time表示节点最后一次被更新的时间
   pZxid	表示该节点的子节点列表最后一次被修改时的事务ID。只有子节点列表变更了才会变更pZxid,子节点内容变更不会影响pZxid
   cversion	子节点的版本号
   dataVersion	数据节点版本号
   aclVersion	节点的ACL版本号
   ephemeralOwner	创建该临时节点的会话的SessionID。如果节点是持久节点，这个属性为0
   dataLength	数据内容的长度
   numChildren	当前节点的子节点个数

   

5. Zookeeper中版本(version)表示的是对数据节点的数据内容、子节点列表或是节点ACL信息的修改次数，初始为0表示没有被修改，每当对数据内容进行更新，version就会加1。如果前后两次修改并没有使得数据内容发生变化，version的值依然会变化。修改时如果设置version=-1,表示客户端并不要求使用乐观锁，可以忽略版本对比。

       //第一次dataVersion是0
       [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] get /jannal-create/user/password
       123456
       cZxid = 0x6000000e4
       ctime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       mZxid = 0x6000000e4
       mtime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       pZxid = 0x6000000e4
       cversion = 0
       dataVersion = 0
       aclVersion = 0
       ephemeralOwner = 0x0
       dataLength = 6
       numChildren = 0
       
       //将值修改为1234567后dataVersion变为1
       [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 3] set /jannal-create/user/password 1234567
       cZxid = 0x6000000e4
       ctime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       mZxid = 0x6000000e6
       mtime = Wed Oct 03 23:02:52 CST 2018
       pZxid = 0x6000000e4
       cversion = 0
       dataVersion = 1
       aclVersion = 0
       ephemeralOwner = 0x0
       dataLength = 7
       numChildren = 0
       
       //将值修改为原来的123456后dataVersion变为2
       [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 4] set /jannal-create/user/password 123456
       cZxid = 0x6000000e4
       ctime = Wed Oct 03 22:46:07 CST 2018
       mZxid = 0x6000000e7
       mtime = Wed Oct 03 23:02:57 CST 2018
       pZxid = 0x6000000e4
       cversion = 0
       dataVersion = 2
       aclVersion = 0
       ephemeralOwner = 0x0
       dataLength = 6
       numChildren = 0