hello大家好，上期我們介紹了ZooKeerper一些面試題，今天重點介紹下ZooKeeper的一些應用場景。

ZooKeeper?有哪些應用場景呢？

一、數(shù)據(jù)發(fā)布與訂閱

發(fā)布與訂閱即所謂的配置管理，顧名思義就是將數(shù)據(jù)發(fā)布到ZooKeeper節(jié)點上，供訂閱者動態(tài)獲取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配置信息的集中式管理和動態(tài)更新。

例如全局的配置信息，地址列表等就非常適合使用。數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱的一個常見的場景是配置中心，發(fā)布者把數(shù)據(jù)發(fā)布到 ZooKeeper 的一個或一系列的節(jié)點上，供訂閱者進行數(shù)據(jù)訂閱，達到動態(tài)獲取數(shù)據(jù)的目的。

配置信息一般有幾個特點:

• 數(shù)據(jù)量小的KV

• 數(shù)據(jù)內(nèi)容在運行時會發(fā)生動態(tài)變化

• 集群機器共享，配置一致

ZooKeeper 采用的是推拉結(jié)合的方式。

推:?服務端會推給注冊了監(jiān)控節(jié)點的客戶端?Wathcer?事件通知

拉:?客戶端獲得通知后，然后主動到服務端拉取最新的數(shù)據(jù)

二、命名服務

作為分布式命名服務，命名服務是指通過指定的名字來獲取資源或者服務的地址，利用ZooKeeper創(chuàng)建一個全局的路徑，這個路徑就可以作為一個名字，指向集群中的集群，提供的服務的地址，或者一個遠程的對象等等。

統(tǒng)一命名服務的命名結(jié)構(gòu)圖如下所示：

1、在分布式環(huán)境下，經(jīng)常需要對應用/服務進行統(tǒng)一命名，便于識別不同服務。

• 類似于域名與IP之間對應關(guān)系，IP不容易記住，而域名容易記住。

• 通過名稱來獲取資源或服務的地址，提供者等信息。

2、按照層次結(jié)構(gòu)組織服務/應用名稱。

• 可將服務名稱以及地址信息寫到ZooKeeper上，客戶端通過ZooKeeper獲取可用服務列表類。

三、配置管理

程序分布式的部署在不同的機器上，將程序的配置信息放在ZooKeeper的znode下，當有配置發(fā)生改變時，也就是znode發(fā)生變化時，可以通過改變zk中某個目錄節(jié)點的內(nèi)容，利用watch通知給各個客戶端 從而更改配置。

ZooKeeper配置管理結(jié)構(gòu)圖如下所示：

1、分布式環(huán)境下，配置文件管理和同步是一個常見問題。

• 一個集群中，所有節(jié)點的配置信息是一致的，比如 Hadoop 集群。

• 對配置文件修改后，希望能夠快速同步到各個節(jié)點上。

2、配置管理可交由ZooKeeper實現(xiàn)。

• 可將配置信息寫入ZooKeeper上的一個Znode。

• 各個節(jié)點監(jiān)聽這個Znode。

• 一旦Znode中的數(shù)據(jù)被修改，ZooKeeper將通知各個節(jié)點。

四、集群管理

所謂集群管理就是：是否有機器退出和加入、選舉master。集群管理主要指集群監(jiān)控和集群控制兩個方面。前者側(cè)重于集群運行時的狀態(tài)的收集，后者則是對集群進行操作與控制。

開發(fā)和運維中，面對集群，經(jīng)常有如下需求:

• 希望知道集群中究竟有多少機器在工作

• 對集群中的每臺機器的運行時狀態(tài)進行數(shù)據(jù)收集

• 對集群中機器進行上下線的操作

集群管理結(jié)構(gòu)圖如下所示：

1、分布式環(huán)境中，實時掌握每個節(jié)點的狀態(tài)是必要的，可根據(jù)節(jié)點實時狀態(tài)做出一些調(diào)整。

2、可交由ZooKeeper實現(xiàn)。

• 可將節(jié)點信息寫入ZooKeeper上的一個Znode。

• 監(jiān)聽這個Znode可獲取它的實時狀態(tài)變化。

3、典型應用

• Hbase中Master狀態(tài)監(jiān)控與選舉。

利用ZooKeeper的強一致性，能夠保證在分布式高并發(fā)情況下節(jié)點創(chuàng)建的全局唯一性，即：同時有多個客戶端請求創(chuàng)建?/currentMaster?節(jié)點，最終一定只有一個客戶端請求能夠創(chuàng)建成功。

五、分布式通知與協(xié)調(diào)

• 分布式環(huán)境中，經(jīng)常存在一個服務需要知道它所管理的子服務的狀態(tài)。

  a）NameNode需知道各個Datanode的狀態(tài)。

  b）JobTracker需知道各個TaskTracker的狀態(tài)。

• 心跳檢測機制可通過ZooKeeper來實現(xiàn)。

• 信息推送可由ZooKeeper來實現(xiàn)，ZooKeeper相當于一個發(fā)布/訂閱系統(tǒng)。

六、分布式鎖

處于不同節(jié)點上不同的服務，它們可能需要順序地訪問一些資源，這里需要一把分布式的鎖。

分布式鎖具有以下特性：寫鎖、讀鎖、時序鎖。

寫鎖：在zk上創(chuàng)建的一個臨時的無編號的節(jié)點。由于是無序編號，在創(chuàng)建時不會自動編號，導致只能客戶端有一個客戶端得到鎖，然后進行寫入。

讀鎖：在zk上創(chuàng)建一個臨時的有編號的節(jié)點，這樣即使下次有客戶端加入是同時創(chuàng)建相同的節(jié)點時，他也會自動編號，也可以獲得鎖對象，然后對其進行讀取。

時序鎖：在zk上創(chuàng)建的一個臨時的有編號的節(jié)點根據(jù)編號的大小控制鎖。

七、分布式隊列

分布式隊列分為兩種：

1、當一個隊列的成員都聚齊時，這個隊列才可用，否則一直等待所有成員到達，這種是同步隊列。

a）一個job由多個task組成，只有所有任務完成后，job才運行完成。

b）可為job創(chuàng)建一個/job目錄，然后在該目錄下，為每個完成的task創(chuàng)建一個臨時的Znode，一旦臨時節(jié)點數(shù)目達到task總數(shù)，則表明job運行完成。

2、隊列按照FIFO方式進行入隊和出隊操作，例如實現(xiàn)生產(chǎn)者和消費者模型。