Zookeeper 入门学习之原生AP基本操作

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Zookeeper 原生API操作

1.1 接口介绍描述

zookeeper的javaclient可以使我们更轻松的实现对zookeeper的各种操作，要使用java操作zookeeper，需要引入zookeeper-3.4.5.jar和zkclient-0.1.jar。zookeeper-3.4.5.jar是官方提供的JAVA API，zkclient-0.1.jar则是在原生API基础上进行扩展的开源Java客户端。

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1.2 客户端描述

客户端可以通过创建一个zookeeper实例来连接zookeeper服务器，Zookeeper(Arguments)方法（一共有4个构造方法，根据参数不同），参数说明如下：

• connectString：连接服务器列表，用“,”分割。
• sessionTimeout：心跳检测时间周期，单位毫秒。
• watcher：事件处理通知器。
• canBeReadOnly：标识当前会话是否支持只读。
• sessionId和sessionPassword：提供连接zookeeper服务器的sessionId和密码，通过这两个参数确定唯一一台客户端，目的是可以提供重复会话。

注意：需要注意的是ZK的连接是异步的，因此我们需要CountDownLatch来帮助我们确保ZK初始化完成。。

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1.3 连接zookeeper代码demo

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.EventType;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.KeeperState;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
public class ZookeeperBase {

	/** zookeeper地址 */
	static final String CONNECT_ADDR = "192.168.91.101:2181,192.168.91.102:2181,192.168.91.103:2181";
	/** session超时时间 */
	static final int SESSION_OUTTIME = 2000;//ms 
	/** 信号量，阻塞程序执行，用于等待zookeeper连接成功，发送成功信号 */
	static final CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch(1);
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		ZooKeeper zk = new ZooKeeper(CONNECT_ADDR, SESSION_OUTTIME, new Watcher(){
			@Override
			public void process(WatchedEvent event) {
				//获取事件的状态
				KeeperState keeperState = event.getState();
				EventType eventType = event.getType();
				//如果是建立连接
				if(KeeperState.SyncConnected == keeperState){
					if(EventType.None == eventType){
						//如果建立连接成功，则发送信号量，让后续阻塞程序向下执行
						connectedSemaphore.countDown();
						System.out.println("zk 建立连接");
					}l
				}
			}
		});
		//进行阻塞
		connectedSemaphore.await();
		System.out.println("----------------");
		zk.close();	
	}	
}

因为zookeeper 连接异步，引入CountDownLatch 该工具类。

利用zookeeper.jar这样的就是基于原生的API方式操作ZK，因为这个原生API使用起来并不是让人很舒服，于是出现了zkclient这种方式，以至到后来基于Curator框架，让人使用ZK更加方便。有一句话，Guava is to JAVA what Curator is to Zookeeper。

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1.4 创建节点

同步创建

create(java.lang.String path
		, byte[] data
		, java.util.List<org.apache.zookeeper.data.ACL> acl
		, org.apache.zookeeper.CreateMode createMode)

• path：创建节点路径，需保证父节点已存在

• bdata：节点数据（字符数组，不支持序列化方式）

• acl:权限列表

  • 提供默认的权限
    • OPEN_ACL_UNSAFE：完全开放
    • CREATOR_ALL_ACL：创建该znode的连接拥有所有权限
    • READ_ACL_UNSAFE：所有的客户端都可读
  • 自定义权限

  ACL aclIp = new ACL(ZooDefs.Perms.READ,new Id("ip","127.0.0.1"));
  ACL aclDigest = new ACL(ZooDefs.Perms.READ| ZooDefs.Perms.WRITE,
                                          new Id("digest", DigestAuthenticationProvider.generateDigest("id:pass")));
  
  

  • session设置权限　
    zk.addAuthInfo(“digest”, “id:pass”.getBytes());

• createMode:节点类型

  • PERSISTENT：持久化节点
  • PERSISTENT_SEQUENTIAL：持久化有序节点
  • EPHEMERAL：临时节点（连接断开自动删除。一次会话）
  • EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时有序节点（连接断开自动删除）

代码示例

zk.create("/testRoot"
		  , "testRoot".getBytes()
		  , Ids.OPEN_ACL_UNSAFE
		  , CreateMode.PERSISTENT);

//创建子节点
zk.create("/testRoot/children", "children data".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);

注意：

• 不允许递归创建节点（原生API中如果父节点不存在，则子节点不能创建）
• 节点内容，要求是字符数组（不支持序列化，如果要使用序列化，使用第三方框架，例如kryo等）

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异步创建

create(java.lang.String path
       , byte[] data
       , java.util.List<org.apache.zookeeper.data.ACL> acl
       , org.apache.zookeeper.CreateMode createMode
       , org.apache.zookeeper.AsyncCallback.StringCallback cb     	   	      ,    
       , java.lang.Object ctx) 

• StringCallback cb：回调接口，执行创建操作后，结果以及数据发送到此接口的实现类中
• Object ctx：自定义回调数据，在回调实现类可以获取此数据

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1.5 删除节点

两种方式，一种同步，一种异步

void    delete(String path, int version)：同步的删目录方法
void    delete(String path, int version, AsyncCallback.VoidCallback cb, Object ctx)：异步的删目录方法

案例代码

zk.delete("/testRoot", -1, new AsyncCallback.VoidCallback() {
	@Override
	public void processResult(int rc, String path, Object ctx) {
		System.out.println(rc);
		System.out.println(path);
		System.out.println(ctx);
	}
}, "a");

version = -1 全清空。跳过检查

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1.6 获取的节点信息

//获取节点信息
byte[] data = zk.getData("/testRoot", false, null);
System.out.println(new String(data));

获取子节点

/**
  * 参数：
  * path：父节点路径
  * watch：true或者false，注册一个watch事件
  */
 List<String> strChildList = zooKeeper.getChildren("/testNode", false);
 for (String s : strChildList) {
     System.out.println(s);
 }
 //获取节点信息时，把父节点路径添加上，使用getData()方法
 // getChildren() 只能获取直接子节点，不能获取孙子节点

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1.7 修改节点信息

zk.setData("/testRoot", "modify data root".getBytes(), -1);
byte[] data = zk.getData("/testRoot", false, null);
System.out.println(new String(data));
//判断节点是否存在
//System.out.println(zk.exists("/testRoot/children", false));

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1.8 zookeeper实现分布式锁简单原理

分布式锁主要用于在分布式环境中保护跨进程、跨主机、跨网络的共享资源实现互斥访问，以达到保证数据的一致性

算法思路: 利用名称唯一性，加锁操作时，只需要所有客户端一起创建/test/Lock节点，只有一个创建成功，成功者获得锁。解锁时，只需删除/test/Lock节点，其余客户端再次进入竞争创建节点，直到所有客户端都获得锁。（创建临时节点的方式）

其他：数据存储到内存中，get请求非常快

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参考

• 白老师视频
• Zookeeper_2、使用Zookeeper原生API操作Zookeeper
• 分布式利器Zookeeper（二）:分布式锁
• Zookeeper原生API使用
• https://blog.51cto.com/zero01/2108333
• https://blog.csdn.net/u012988901/article/details/82589617