Zookeeper 基本原则
在深入研究Zookeeper的工作之前，让我们先来看看Zookeeper的基本概念。本章我们将讨论以下主题:
体系结构
分层命名空间
会话
监视
ZooKeeper的体系结构
下图描绘了ZooKeeper的“客户机-服务器体系结构”。
下面解释了作为ZooKeeper体系结构一部分的每个组件。
客户端：客户端是我们分布式应用集群中的节点之一，从服务器访问信息。在特定的时间间隔内，每个客户机向服务器发送一条消息，让服务器知道客户机还处于活动状态。
类似地，当客户端连接时，服务器发送确认。如果连接的服务器没有响应，客户端会自动将消息重定向到另一台服务器。
服务器：服务器(ServerServer)是ZooKeeper集合中的一个节点，为客户提供所有服务。向客户端发出确认，通知服务器仍在运行。
形成ZooKeeper服务器的集成组所需的最小节点数是3。
Leader：服务器的节点，如果任何连接的节点出现故障，该节点将执行自动恢复。Leader是在服务启动时选出的。
Follower：遵循Leader指令的服务器节点。
分层命名空间
下图描述了ZooKeeper文件系统的树结构。ZooKeeper节点被称为znode。每个znode都由一个名称标识，并由一系列路径(/)分隔。
在图中，首先您有一个用“/”分隔的根znode。在root下，有两个逻辑命名空间配置和工作器。
配置命名空间用于集中式配置管理，工作人员命名空间用于命名。
在配置命名空间下，每个znode最多可以存储1MB的数据。这类似于UNIX文件系统，只是父znode也可以存储数据。这种结构的主
ZooKeeper数据模型中的每个znode都维护一个stat结构。stat只提供znode的元数据。它由版本号、访问控制列表、时间戳和数据长度组成。
版本号：每个znode都有一个版本号，这意味着每次与znode相关联的数据发生变化时，其相应的版本号也会增加。当多个ZooKeeper客户端试图在同一znode上执行操作时，版本号的使用非常重要。
访问控制列表(ACL)：ACL基本上是一种访问znode的认证机制。它控制所有znode读写操作。
时间戳：时间戳表示从znode创建和修改开始经过的时间。它通常以毫秒表示。ZooKeeper从“交易标识”中识别对znodes的每一个更改。Zxid是唯一的，它为每个事务维护时间，因此您可以很容易地识别从一个请求到另一个请求所经过的时间。
数据长度：存储在一个znode中的数据总量是数据长度。您最多可以存储1MB的数据。
Znode的类型
Znodes分为持久性、顺序性和短暂性。
持久性znode:持久性znode即使在创建特定znode的客户端断开连接后仍然有效。默认情况下，除非另有说明，否则所有znodes都是持久的。
短暂性znode:短暂性znode在客户端激活之前一直处于活动状态。当客户端与ZooKeeper集成断开连接时，短暂性znodes会自动删除。因此，只有短暂的znodes不允许再有孩子。如果一个短暂性znode被删除，那么下一个合适的节点将填充它的位置。短暂性znode在领导人选举中起着重要的作用。
顺序znode:顺序znode可以是持久的，也可以是短暂的。当一个新的znode被创建为一个连续的znode时，ZooKeeper通过在原始名称上附加一个10位的序列号来设置znode的路径。例如，如果将路径为/myapp的znode创建为顺序znode，ZooKeeper会将路径更改为/myapp00000000001，并将下一个序列号设置为000000002。如果同时创建两个连续的znode，那么ZooKeeper永远不会为每个znode使用相同的数字。顺序znodes在锁定和同步中起着重要作用。
会话
会话对于Zookeeper的操作非常重要。会话中的请求按先进先出的顺序执行。一旦客户端连接到服务器，将建立会话，并为客户端分配会话id。
客户端以特定的时间间隔发送心跳，以保持会话有效。如果ZooKeeper集成在服务启动时指定的时间段(会话超时)内没有从客户端接收到心跳，它将决定客户端死亡。
会话超时通常以毫秒表示。当会话因任何原因结束时，在该会话期间创建的短暂znodes也会被删除。
监视
监视是一种简单的机制，客户可以通过它来获得ZooKeeper团队的变化通知。客户端可以在读取特定znode时设置手表。监视程序会向注册的客户端发送一个通知，通知任何znode(客户端在其上注册)的更改。
Znode更改是对与znode相关联的数据的修改或znode子代中的更改。手表只触发一次。如果客户端希望再次收到通知，则必须通过另一个读取操作来完成。当连接会话到期时，客户端将与服务器断开连接，相关联的监视也将被删除。