Zookeeper 是一个具有高可用的高性能协调服务. 接下来我们从三个方面来学习这个服务: 数据模型, 操作和实现原理
3.3 Zookeeper 数据模型
3.3.1 Zookeeper数据存储
从上一节我们已经了解到: Zookeeper 维护着一个树形层次结构, 书中的节点称为 znode.
znode可以用来存储数据, 也可以用来存储其他的znode.
并且每个znode都要一个与之管理的 ACL.
Zookeeper 被设计用来实现协调服务, 而不是用于大容量数据存储. 这类服务通常使用小数据文件, 因此一个 znode能存储的数据被限制在 1MB 以内.
Zookeeper的数据访问具有原子性:
- 当客户端从一个
znode读取数据时, 要么读到的所有数据, 要么度操作失败, 不会只读到部分数据. - 一个写操作将替换
znode存储的所有数据. Zookeeper会保证写操作不成功就失败, 不会出现部分写入的情况发生. - Zookeeper 不支持添加操作.
这些特征都是与HDFS所不同. 因为 HDFS 是被设计用于存储大容量数据, 支持流式数据访问和添加操作.
关于
ACL:
Access Control List 访问控制列表.
用于控制资源的访问权限。Zookeeper 利用ACL策略控制节点的访问权限，如节点数据读写、节点创建、节点删除、读取子节点列表、设置节点权限等。
引用znode
znode 通过路径被引用.
像 Unix 中的文件系统路径一样, 在 Zookeeper 中路径被表示成用斜杠分割的 Unicode 字符串.
与 Unix 中的文件系统路径不同的是, Zookeeper 中的路径必须是绝对路径, 也就是说每条路径必须从一个斜杠字符开始
此外, 所有的路径表示必须是规范的, 即每条路径只有唯一的一种表示方式, 不支持路径解析. (比如: .和.. 在 Zookeeper 中不具有特殊含义, 用他们表示路径名是不合法的.)
znode的分类
根据znode的存活时间的长短, znode有两种类型:
- 短暂
znode(ephemeral znode) - 持久
znode(persistent znode)
在创建短暂 znode 的客户端会话结束时, Zookeeper 会将该短暂 znode 删除.
相比之下, 持久 znode 不依赖于客户端会话. 当任何一个客户端(可以是不是创建这个znode)明确要求删除该持久 znode时, 该持久 znode 才会被删除.
持久 znode 可以有子节点, 其子节点可以是短暂 znode也可以是持久znode.
但是短暂 znode 不可以有任何子节点. 即使是短暂子节点也不行.
顺序号(Sequence number)
如果在创建 znode 时设置了顺序标识, 那么该 znode名称之后便会附近一个值, 这个值是由一个单调递增的计数器(由父节点维护)所添加的.
像这种名称中包含 Zookeeper 指定顺序号的 znode我们称为 顺序znode
例如:
如果一个客户端请求创建一个名为 /a/b- 的顺序 znode, 则所创建 znode 的名字可能是 /a/b-3.
如果稍后, 另外一个名为 /a/b- 的顺序 znode 被创建, 计数器会给出一个更大值来保证 znode 名称的唯一性, 例如: /a/b-5.
在一个分布式系统中, 顺序号可以用来为所有的事件进行全局排序, 这样客户端就可以通过顺序号来推断事件的顺序.
观察机制
znode 以某种方式发生变化时, 观察机制可以让客户端得到通知.
可以针对 Zookeeper 服务的操作来设置观察, 该服务的其他操作可以出发观察.
例如:
客户端针对某一个znode条用 exists 操作, 同时设定一个观察.
如果目前这个 znode不存在, 则客户端所有调用的 exsists 操作将返回 false.
如果过一段时间之后, 另外一个客户端创建了这个 znode, 则这个观察会被触发, 通知前一个客户端这个znode被创建.
另外一点需注意的是: 观察只能被触发一次. 为了能够多次受到通知, 客户端需要重新注册所需的观察.