Java工程师 ZooKeeper 1 入门

🎄ZooKeeper 主要应用功能

🎯分布式配置管理：ZooKeeper可以用来进行分布式系统的配置管理，例如可以将一些全局参数存储在ZooKeeper中，并且可以动态地更新这些配置。**【举例说明】**一个分布式系统需要连接到数据库，在连接信息发生变化时，可以将新的数据库连接信息存储在ZooKeeper中，并通知所有相关的节点更新配置。

🎯服务注册和发现：ZooKeeper可以作为命名服务来提供统一的命名空间，并帮助分布式系统实现服务注册发现的功能。**【举例说明】**在一个集群环境中，各个节点可以通过ZooKeeper来注册自己提供的服务，并获取其他节点提供的服务地址，从而实现服务发现。

🎯分布式锁：ZooKeeper提供了分布式锁的实现，可以帮助分布式系统协调各个节点的并发访问控制。**【举例说明】**在分布式环境中，多个节点可能需要同时访问共享资源，利用ZooKeeper的分布式锁可以确保只有一个节点能够访问共享资源，从而避免竞争条件。

🎯集群管理：ZooKeeper自身就是一个集群系统，可以用来管理整个集群的状态信息。他是一个分布式的、开源的分布式应用程序的协调服务 -> 实际上干活的还是各个结点 ZooKeeper只进行协调管理

🎄ZooKeeper的安装和配置

可见：ZooKeeper的安装和配置

🎄ZooKeeper的命令

🍭ZooKeeper数据模型

（1）ZooKeeper是一个树形目录服务，其数据模型和UNIX的文件系统目录很相似，拥有一个层次化的结构

（2）这里面的每一个节点都被称为ZNode，每一个节点上都会保存自己的数据和结点信息

（3）结点可以拥有子节点，同时也允许存储少量的（1MB）数据存储在该节点下

（4）结点可以分为四大类：

PERSTSTENT 持久化结点

EPHEMERAL 临时结点 -e

PERSTSTENT_SEQUENTIAL 持久化顺序结点 -s

EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时顺序结点 -es

🍭ZooKeeper的命令操作

ZooKeeper的命令操作包括服务端、客户端方面

🌴服务端的操作

服务端的操作非常简单

(1)启动ZooKeeper服务：./bin/zkServer.sh start
(2)查看ZooKeeper服务：./bin/zkServer.sh status
(3)停止ZooKeeper服务：./bin/zkServer.sh stop
(4)重启ZooKeeper服务：./bin/zkServer.sh restart

🌴客户端的操作

（1）ZooKeeper客户端连接服务端(指定IP + 端口)  `./zkCli.sh -server localhost:2181`
（2）查看根目录下的列表：`ls /`
（3）创建节点：`create /目录结构 指定要存的数据`
（4）获取节点下存储的数据：`get /目录结构`
（5）为节点设置存储的数据：`set /目录结构 指定要存的数据`
（6）删除结点：`delete /指定目录结构`
（7）联级删除：`deleteall` 
（8）临时结点`只在当前的会话有效 ` `create -e /目录结构`
（9）顺序结点的创建  `create -s /目录结构`
（10）临时顺序结点的创建  `create -es /目录结构`

🔮持久化结点的相关操作

（1）ZooKeeper客户端连接服务端(指定IP + 端口) ./zkCli.sh -server localhost:2181

（2）查看根目录下的列表：ls /

（3）创建节点：create /目录结构指定要存的数据

（4）获取节点下存储的数据：get /目录结构

（5）为节点设置存储的数据：set /目录结构指定要存的数据

（6）删除结点：delete /指定目录结构

（7）联级删除：deleteall

（8）注意：不可级联创建结点

🔮临时结点的创建

临时结点只在当前的会话有效 create -e /目录结构

🔮顺序结点的创建

命名默认是顺序的 create -s /目录结构

**🔮临时顺序结点的创建 ** create -es /目录结构

🎄ZooKeeper的`JavaAPI`操作

对应下图的ZooKeeper Java API

🍭Curator介绍

Curator是Apache ZooKeeper的Java客户端库演变过程：原生JavaAPI -> ZkClient -> Curator

🍭Curator API常用操作

🌱前置Maven配置

<!-- 使用Curator操作ZooKeeper -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-framework</artifactId>
    <version>4.0.0</version> <!--当前最新版本-->
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>4.0.0</version>
</dependency>
<!--junit4-->
<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
</dependency>

⚡创建`zkApiTest`类进行测试

连接客户端 -> client变量接收客户端连接对象

❗注意：代码中的🎯.namespace("bbm") 绑定名称空间可以简化操作，也就是说之后的所有操作都是在远程ZooKeeper的/bbm目录下操作

public class zkApiTest {

    RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
    private static final String connectString = "node1:2181";
    // 定义客户端连接
    private static CuratorFramework client = null;
    
    @Before
    public void init() throws IOException {
        // 创建一个客户端的连接
        client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString(connectString)
            .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
            .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
            .retryPolicy(retryPolicy)
            🎯.namespace("bbm") // 绑定名称空间 简化操作
            .build();
        client.start(); // 创建之后进行start之后才能操作远程的ZooKeeper
    }
    
    @After
    public void close() {
        // 释放资源
        if(client != null) client.close();
    }
}

⚡连接客户端的两种方式

/**
 * Curator建立连接 第一种方式 CuratorFrameworkFactory.newClient(..)
 */
@Test
public void setUpConnection() {
    /**
     * @Param connectString – list of servers to connect to 连接字符串 地址和端口（"192.168.12.3:2181, 192.168.12.4"2181"）
     * @Param sessionTimeoutMs – session timeout 会话超时时间
     * @Param connectionTimeoutMs – connection timeout 连接超时时间
     * @Param retryPolicy – retry policy to use 重试策略
     */
    RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
    CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("node1:2181", 60 * 1000, 15 * 1000, retryPolicy);
    client.start(); // 测试客户端是否能正常连接和运行
}

/**
 * Curator建立连接 第2种方式 使用建造者模式进行创建
 */
@Test
public void setUpConnection2() {
    RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(3000, 10);
    CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder().connectString("node1:2181")
        .sessionTimeoutMs(60 * 1000)
        .connectionTimeoutMs(15 * 1000)
        .retryPolicy(retryPolicy)
        .namespace("bbm") // 绑定名称空间 简化操作
        .build();
    client.start();
}

⚡`创建节点`（创建多种节点）

创建节点 -> 持久、临时、顺序、数据（和shell操作是对应的）

（1）基本创建（2）创建带有数据的结点（3）设置结点的类型（4）创建多级结点/app1/p1

（1）基本创建 -> 默认创建的是持久化的结点

@Test
public void createNode() throws Exception {
    // (1) 基本创建
    String str = client.create().forPath("/app1_202311301614");
    System.out.println("str = " + str);
}

查看创建后的结果：

如果创建节点的时候没有指定存储的数据 则默认存储客户端的IP地址：