Zookeeper学习笔记（二）---- Zookeeper基本使用

文章内容输出来源：拉勾教育Java高薪训练营。
本篇文章是 分布式集群架构场景方案 学习课程中的一部分笔记

Zookeeper基本使用

系统模型

• ZooKeeper数据模型Znode

  Zookeeper中，数据信息被保存再一个个数据节点上，这些节点被称为znode。ZNode是Zookeeper中最小数据单位，在ZNode下面可以再挂ZNode，这样一层层下去形成了一个层次化命名空间ZNode树，我们称为Znode Tree 采用了类似文件系统的层级树状结构进行管理

  • ZNode类型

    持久性节点（Persistent）
    临时性节点（Ephemeral）
    顺序性节点（Sequential）
    在开发中创建节点的时候通过组合可以生成一下四种节点类型；持久节点，持久顺序节点，临时节点，临时顺序节点。不同类型的节点会有不同的生命周期

    • 持久节点：是Zookeeper中最常见的一种节点类型，节点创建后一直存在服务器，知道删除操作主动清除
    • 持久顺序节点：有顺序的持久节点，创建时，会在节点名后面加上一个数字后缀，来表示其顺序
    • 临时节点：就是会被自动清理掉的节点，他的生命周期和客户端会话绑再一起，客户端会话结束，节点会被删除掉，与持久节点不同的是，临时节点不能创建子节点
    • 临时顺序节点：有顺序的临时节点，在其创建时会在名字后面加数字后缀

• 事务ID

  • Zookeeper中，事务是指能够改变Zookeeper服务器状态的操作，一般包括数据节点创建与删除，数据节点内容更新等操作。对于每一个事物请求，Zookeeper都会为其分配一个全局唯一的事务ID，用ZXID来表示，通常是一个位的数组。每一个ZXID对应一次更新操作，从这些ZXID中可以间接的识别出Zookeeper处理这些更新操作请求的全局顺序。

• ZNode状态信息

  • 内容包括两部分，节点数据内容和节点状态信息。

    cZxid 就是 Create ZXID，表示节点被创建时的事务ID。
    ctime 就是 Create Time，表示节点创建时间。
    mZxid 就是 Modified ZXID，表示节点最后⼀次被修改时的事务ID。
    mtime 就是 Modified Time，表示节点最后⼀次被修改的时间。
    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才会更新 pZxid， ⼦节点内容变更不会更新。
    cversion 表示⼦节点的版本号。
    dataVersion 表示内容版本号。
    aclVersion 标识acl版本
    ephemeralOwner 表示创建该临时节点时的会话 sessionID，如果是持久性节点那么值为 0
    dataLength 表示数据⻓度。
    numChildren 表示直系⼦节点数。

• Watch数据变更通知

  一个典型的发布/订阅模型系统，定义了一种一对多的订阅关系，能够让多台订阅者同时监听某一个主题对象，当这个主题对象自身状态变化时，会通知所有订阅者，是他们能够做出相应的处理。

  Zookeeper允许客户端向服务端注册一个Watcher监听，当服务端的一些指定事件触发了这个Watcher，那么就会指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能

  • 该机制主要包括客户端线程，客户端WatcherManager,Zookeeper服务器三部分，具体的工作流程位：客户端在向Zookeeper服务器注册的同时，会将Watcher对象存储在客户端的WatcherManager当中。当Zookeeper服务器出发Watcher事件后，会向客户端发送通知，客户端线程从WatcherManager中取出对应的Watcher对象来执行回调逻辑。

• ACL（Access Control List）权限控制

  Zookeeper内部存储了分布式运行时状态的元数据，这些元数据会直接影响Zookeeper进行构造的分布式系统的允许状态。因此使用ACL机制保证数据安全。
  通常使用"scheme🆔permission"来标识一个有效的ACL信息

  • 权限模式（Scheme）

    用来确定权限验证过程中使用的检验策略

    • IP：通过IP地址粒度来进行权限控制，如 ip：192.168.0.110，或者 ip:192.168.0.1/24
    • Digest：最常用的权限控制模式，“username:password”的形式的权限标识进行权限配置，配置后，Zk会先后对其进行SHA-1加密和BASE编码
    • World：数据节点访问权限对所有用户开放，可以看作是特殊的Digest, “world:anyone”
    • Super：也可以看作特殊的Digest，在Super模式下，超级用户可以对任意Zookeeper上的数据节点进行任何操作

  • 授权对象（ID）

  • 权限（Permission）

    通过权限检查后，允许被执行的操作。

    • CREATE（C）：数据节点的创建权限，允许授权对象在该数据节点下创建子节点
    • DELETE（D）：删除权限，允许授权对象删除该数据节点的子节点
    • READ（R）：读取权限，允许授权对象访问该节点数据内容或子节点列表等
    • WRITE（W）：更新权限：允许授权对象对该数据节点进行更新操作
    • ADMIN（A）：管理权限：允许授权对象对该节点进行ACL相关的设置操作

命令行操作

• 创建节点

  create [-s][-e] path data acl
  其中，-s或-e分别指定节点特性，顺序或临时节点，若不指定，则创建持久节点；acl⽤来进⾏权限控制。

• 读取节点

  ls path 其中，path表示的是指定数据节点的节点路径，ls命令只能查看指定节点下的第一级所有子节点
  get path 可以获取Zk指定节点的数据内容和属性信息

• 更新节点

  set path data [version] 其中data表示要更新的数据内容，version表示数据版本。

• 删除节点

  delete path [version] 若删除的节点存在子节点，那么无法删除该节点，必须先删除子节点，再删除父节点。

API使用

• 项目依赖

• 创建节点