Zookeeper简介及使用

一、Zookeeper简介

1、zookeeper简介

    动物管理员

    Apache ZooKeeper致力于开发和维护开源服务器，实现高度可靠的分布式协调。

2、什么是ZooKeeper？

    ZooKeeper是一种集中式服务，用于维护配置信息，命名，提供分布式同步和提供组服务。所有这

    些类型的服务都以分布式应用程序的某种形式使用。每次实施它们都需要做很多工作来修复不可避

    免的错误和竞争条件。由于难以实现这些类型的服务，应用程序最初通常会吝啬它们，这使得它们

    在变化的情况下变得脆弱并且难以管理。即使正确完成，这些服务的不同实现也会在部署应用程序

    时导致管理复杂性。

3、zookeeper功能

    （1）存储数据

    （2）监听

4、zookeeper工作机制

    基于观察者模式设计的分布式服务管理框架

5、zookeeper的存储结构

    目录树结构

6、zookeeper应用场景

    （1）集群统一配置管理

    （2）集群统一命名服务

    （3）集群统一管理

    （4）服务器的动态上下线感知

    （5）负载均衡

7、安装zookeeper单机版

    （1）下载安装包 zookeeper-3.4.10.tar.gz

    （2）上传安装包到Linux

    alt+p（SecureCRT中）

    （3）解压

    tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz

    （4）修改配置文件

    进入zookeeper安装目录下的conf文件夹下

    mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

    vi zoo.cfg

    dataDir=/root/hd/zookeeper-3.4.10/zkData

    （5）启动zk

    bin/zkServer.sh start

    （6）查看状态

    bin/zkServer.sh status

    （7）启动客户端

    bin/zkCli.sh

8、完全分布式安装

    （1）下载安装包 zookeeper-3.4.10.tar.gz

    （2）上传安装包到Linux

    alt+p（SecureCRT中）

    （3）解压

    tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz

    （4）修改配置文件

    进入zookeeper安装目录下的conf文件夹下

    mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

    vi zoo.cfg

    dataDir=/root/hd/zookeeper-3.4.10/zkData

    ###############cluster###############

    server.1=hd09-1:2888:3888

    server.2=hd09-2:2888:3888

    server.3=hd09-3:2888:3888

    其中server.后面的数字1、2、3分别是机器hd09-1、hd09-2、hd09-3中zookeeper-3.4.10/zkData/myid文件中的值

    （5）添加文件myid

    $cd zookeeper-3.4.10/zkData

    $touch myid

    （6）添加内容在myid为1

    $ vi myid

    1

    （7）发送zookeeper文件到其它机器

    $ scp -r zookeeper-3.4.10 hd09-2:$PWD

    $ scp -r zookeeper-3.4.10 hd09-3:$PWD

    （8）修改myid依次为2 3

    （9）修改环境变量

    vi /etc/profile

    export ZOOKEEPER_HOME=/root/hd/zookeeper3.4.10

    export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin

    （10）生效环境变量

    source /etc/profile

    （11）启动zookeeper

    zkServer.sh start

    （12）查看状态

    zkServer.sh status

    （13）关闭zookeeper

    zkServer.sh stop

9、客户端的命令行操作

（1）启动客户端

    zkCli.sh

（2）查看帮助

    help

（3）查看当前znode所包含的内容

    ls /

（4）创建节点

    create /hello 18

（5）创建短暂znode

    create -e /haha tom

（6）创建带序号znode

    create -s /bigdata tom

（7）创建短暂带序号

    create -e -s /bigdata tom

（8）查看此节点的详细信息

    ls2 /

（9）获得节点值监听

    get /hello watch

（10）监听路径

    ls / watch

（11）修改znode数据

    set /hello iiiii

（12）删除节点

    delete /hello

（13）递归删除

    rmr /delireba

（14）查看节点状态信息

    stat /

二、Zookeeper工作机制

1、Zookeeper工作机制

2、Zookeeper目录结构

3、Zookeeper选举机制

三、Zookeeper简单客户端API

package com.css.zk;

import java.io.IOException;

import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;

import org.apache.zookeeper.Watcher;

import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

import org.apache.zookeeper.data.Stat;

import org.junit.Before;

import org.junit.Test;

public class ZkClient {

    private String connectString = "192.168.146.132:2181,192.168.146.133:2181,192.168.146.134:2181";

    private int sessionTimeout = 3000;

    ZooKeeper zkCli = null;

    // 初始化客户端

    @Before

    public void init() throws IOException {

        zkCli = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {

            // 回调监听

            @Override

            public void process(WatchedEvent event) {

                // System.out.println(event.getPath() + "\t" + event.getState() + "\t" + event.getType());

                try {

                    List<String> children = zkCli.getChildren("/", true);

                    for (String c : children) {

                        // System.out.println(c);

                    }

                } catch (KeeperException e) {

                    e.printStackTrace();

                } catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        });

    }

    // 创建子节点

    @Test

    public void createZnode() throws KeeperException, InterruptedException {

        String path = zkCli.create("/hello", "world".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);

        System.out.println(path);

    }

    // 获取子节点

    @Test

    public void getChild() throws KeeperException, InterruptedException {

        List<String> children = zkCli.getChildren("/", true);

        for (String c : children) {

            System.out.println(c);

        }

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

    // 删除节点

    @Test

    public void rmChildData() throws KeeperException, InterruptedException {

        // byte[] data = zkCli.getData("/bbq", true, null);

        // System.out.println(new String(data));

        zkCli.delete("/hello", -1);

    }

    // 修改数据

    @Test

    public void setData() throws KeeperException, InterruptedException {

        zkCli.setData("/hello", "17".getBytes(), -1);

    }

    // 判断节点是否存在

    @Test

    public void testExist() throws KeeperException, InterruptedException {

        Stat exists = zkCli.exists("/hello", false);

        System.out.println(exists == null ? "not exists" : "exists");

    }

}

四、Zoopeeper监听API

1、监听单节点内容

package com.css.zk;

import java.io.IOException;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;

import org.apache.zookeeper.Watcher;

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

// 监听单节点内容

public class WatchDemo {

    public static void main(String[] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException {

        ZooKeeper zkCli = new ZooKeeper("192.168.146.132:2181,192.168.146.133:2181,192.168.146.134:2181", 3000,

                new Watcher() {

                    // 监听回调

                    @Override

                    public void process(WatchedEvent event) {

                    }

                });

        byte[] data = zkCli.getData("/hello", new Watcher() {

            // 监听的具体内容

            @Override

            public void process(WatchedEvent event) {

                System.out.println("监听路径为：" + event.getPath());

                System.out.println("监听的类型为：" + event.getType());

                System.out.println("监听被修改了！！！");

            }

        }, null);

        System.out.println(new String(data));

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

}

2、监听目录

package com.css.zk;

import java.io.IOException;

import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;

import org.apache.zookeeper.Watcher;

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

// 监听目录

public class WatchDemo1 {

    static List<String> children = null;

    public static void main(String[] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException {

        ZooKeeper zkCli = new ZooKeeper("192.168.146.132:2181,192.168.146.133:2181,192.168.146.134:2181", 3000,

                new Watcher() {

                    // 监听回调

                    @Override

                    public void process(WatchedEvent event) {

                        System.out.println("正在监听中......");

                    }

                });

        // 监听目录

        children = zkCli.getChildren("/", new Watcher() {

            @Override

            public void process(WatchedEvent event) {

                System.out.println("监听路径为：" + event.getPath());

                System.out.println("监听的类型为：" + event.getType());

                System.out.println("监听被修改了！！！");

                for (String c : children) {

                    System.out.println(c);

                }

            }

        });

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

}

五、Zookeeper动态上下线感知系统

需求

某分布式系统当中，主节点有多台，可以进行动态上下线，当有任何一台机器发生了动态的上下线 任何一台客户端都能感知到。

思路

（1）创建客户端与服务端
（2）启动client端 监听
（3）启动server端 注册
（4）当server端 发生上下线
（5）client端都能感知到

1、服务端

package com.css.serverclient;

import java.io.IOException;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;

import org.apache.zookeeper.Watcher;

import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

public class ZkServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException, KeeperException, InterruptedException {

        // 1.连接zkServer

        ZkServer zkServer = new ZkServer();

        zkServer.getConnect();

        // 2.注册节点信息 服务器ip添加到zk中

        zkServer.regist(args[0]);

        // 3.业务逻辑处理

        zkServer.build(args[0]);

    }

    private String connectString = "192.168.146.132:2181,192.168.146.133:2181,192.168.146.134:2181";

    private int sessionTimeout = 3000;

    ZooKeeper zkCli = null;

    // 定义父节点

    private String parentNode = "/servers";

    // 1.连接zkServer

    public void getConnect() throws IOException {

        zkCli = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {

            @Override

            public void process(WatchedEvent event) {

            }

        });

    }

    // 2.注册信息

    public void regist(String hostname) throws KeeperException, InterruptedException {

        String node = zkCli.create(parentNode + "/server", hostname.getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,

                CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);

        System.out.println(node);

    }

    // 3.构造服务器

    public void build(String hostname) throws InterruptedException {

        System.out.println(hostname + ":服务器上线了！");

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

}

2、客户端

package com.css.serverclient;

import java.io.IOException;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;

import org.apache.zookeeper.Watcher;

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

// 客户端

public class ZkClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {

        // 1.获取连接

        ZkClient zkClient = new ZkClient();

        zkClient.getConnect();

        // 2.监听服务的节点信息

        zkClient.getServers();

        // 3.业务逻辑（一直监听）

        zkClient.getWatch();

    }

    // 3.业务逻辑

    public void getWatch() throws InterruptedException {

        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);

    }

    // 2.监听服务的节点信息

    public void getServers() throws KeeperException, InterruptedException {

        List<String> children = zkCli.getChildren("/servers", true);

        ArrayList<String> serverList = new ArrayList<String>();

        // 获取每个节点的数据

        for (String c : children) {

            byte[] data = zkCli.getData("/servers/" + c, true, null);

            serverList.add(new String(data));

        }

        // 打印服务器列表

        System.out.println(serverList);

    }

    private String connectString = "192.168.146.132:2181,192.168.146.133:2181,192.168.146.134:2181";

    private int sessionTimeout = 3000;

    ZooKeeper zkCli = null;

    // 1.连接集群

    public void getConnect() throws IOException {

        zkCli = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {

            @Override

            public void process(WatchedEvent event) {

                List<String> children = null;

                try {

                    // 监听父节点

                    children = zkCli.getChildren("/servers", true);

                    // 创建集合存储服务器列表

                    ArrayList<String> serverList = new ArrayList<String>();

                    // 获取每个节点的数据

                    for (String c : children) {

                        byte[] data = zkCli.getData("/servers/" + c, true, null);

                        serverList.add(new String(data));

                    }

                    // 打印服务器列表

                    System.out.println(serverList);

                } catch (KeeperException e) {

                    e.printStackTrace();

                } catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        });

    }

}

3、只启动客户端时，控制台输出为：

此时在集群的某一台机器执行以下命令：

此时客户端控制台输出：

4、同时启动客户端和服务端

服务端执行

此时服务端输出：

客户端输出：

这样就实现了简单的动态上下线感知。