Zookeeper学习笔记（一）——Zookeeper的基本功能

一、简介

Zookeeper是雅虎公司基于chubby的思想，开发的一个分布式协调组件，后来捐献给Apache公司。它主要用来解决分布式数据一致性问题。分布式应用程序可以基于它实现诸如数据发布/订阅、负载均衡、命名服务、分布式协调/通知、集群管理、Master 选举、配置管理、分布式锁和分布式队列等功能。

二、Zookeeper 安装配置

linux环境下：
下载地址：zookeeper 下载地址为: https://zookeeper.apache.org/releases.html。选择一个稳定版本下载。

官网说明了3.8.0是当前版本，3.7.0是最新的稳定版本，我们下载3.7.0就可以了。
将下载下来的tar包拷贝到linux服务器上。然后进入的tar包所在目录，打开终端。

$ tar -zxvf zookeeper-3.7.0.tar.gz
$ cd zookeeper-3.4.14
$ cd conf/
$ cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
$ cd ..
$ cd bin/
$ sh zkServer.sh start  

到这里，Zookeeper就配置好启动了，如下所示：

查看服务状态（单机节点）：

启动客户端：

$ sh zkCli.sh

客户端启动后就会进入客户端的操作界面

在客户端使用help命令，查看客户端的所有命令

启动完客户端，就可以对Zookeeper服务进行操作了。

windows环境下：
下载同上。
下载后解压，将 conf 目录下的 zoo_sample.cfg 文件，复制一份，重命名为 zoo.cfg。然后在安装目录下面新建一个空的 data 文件夹和 log 文件夹。修改 zoo.cfg 配置文件，将 dataDir=/tmp/zookeeper 修改成 zookeeper 安装目录所在的 data 文件夹。注意目录不要使用反斜杠（3.7.0版本使用反斜杠会导致目录识别错误）。

运行zkServer.cmd启动Zookeeper服务

运行zkCli.cmd启动客户端

三、Zookeeper数据模型znode

1、znode结构和属性

在Zookeeper中，提供了znode的数据模型来实现功能。可以说 zookeeper 中的所有存储的数据是由 znode 组成的，并以 key/value 形式存储数据。整体结构类似于 linux 文件系统的模式以树形结构存储。其中根路径以 / 开头，zookeeper 名称空间中的每个节点都是由一个路径标识。结构如下所示。

每个节点都有自己的属性，使用get -s 节点全路径或者stat 节点全路径命令可以得到节点的信息。第一行是这个节点的value。

2、znode类型

持久节点（Persistent Nodes）
创建后会一直存在 zookeeper 服务器上，直到主动删除的节点。

create 节点路径 value值

临时节点（Ephemeral Nodes）
临时节点的生命周期和客户端的会话（session）绑定在一起，当客户端会话失效该节点自动清除。临时节点不允许有子节点。使用getEphemerals 节点路径命令可以获得指定路径下的临时节点列表，不加路径则会列出所有临时节点。

//创建临时节点
create -e 节点路径 value值

有序节点（Sequence Nodes）
每个节点都会为它的一级子节点维护一个计数器。这个计数器对于父 znode 是唯一的，计数器的格式为 %010d - 即 10 位数字和 0（零）填充。示例：

//创建的就是node_1下的子节点，节点名称形式：0000000001，值是value
create -s /node/node_1/ value
//创建的就是node下的子节点，节点名称形式就是node_10000000001,值是value
create -s /node/node_1 value

计数器由有符号整数（4 字节）存储，所以超过 2147483647 时，计数器将溢出（导致”-2147483648"出现)。

容器节点（Container Nodes）
当子节点都被删除后，容器节点也随即删除

create -c 节点路径 value值

TTL 节点
可以给持久节点或者持久有序节点设置一个 TTL（以毫秒为单位）。如果节点在 TTL 内没有被修改并且没有子节点，则会被删除。此功能默认是关闭的，需要在配置文件中设置extendedTypesEnabled=true，开启。如果没开启就设置TTL，则Zookeeper服务器将抛出 KeeperException.UnimplementedException。

create -t 1000 节点路径 value值

3、znode特性

1、同一级节点 key 名称是唯一的。
2、创建节点时，必须要带上全路径
3、session 关闭，临时节点清除
4、watch 机制，监听节点变化
5、delete 命令只能一层一层删除，可以使用deleteall 命令递归删除

四、Zookeeper权限控制ACL

Zookeeper使用ACL来控制对znode的访问。ACL实现与UNIX文件访问权限非常相似：它使用权限位来允许/禁止针对节点的各种操作以及这些位适用的范围。与标准 UNIX 权限不同，ZooKeeper 节点不受用户（文件所有者）、组和world（其他）三个标准范围的限制。ZooKeeper 没有 znode 所有者的概念。相反，ACL 指定一组 id 和与这些 id 关联的权限。

ACL命令：
getAcl 命令：获取某个节点的 acl 权限信息。
setAcl 命令：设置某个节点的 acl 权限信息。
addauth 命令：输入认证授权信息，注册时输入明文密码，加密形式保存。

Zookeeper 的ACL通过 [scheme🆔permissions] 来构成权限列表。
permissions：权限类型
CREATE：您可以创建一个子节点
READ：您可以从节点获取数据并列出其子节点。
WRITE：您可以为节点设置数据
DELETE：您可以删除一个子节点
ADMIN：您可以设置权限

scheme：权限方案
world：默认权限，只有一个id为“anyone”。

$ create /aclnodes
$ getAcl /aclnodes
//设置world方案，id为anyone，权限为cdrwa
$ setAcl /aclnodes world:anyone:cdrwa
$ getAcl /aclnodes

auth ：是用户创建 znode，然后将对该 znode 的访问限制为仅该用户

//auth:user:pwd:cdrwa
//需要使用addauth先创建用户和密码
$ addauth digest user1:123456
//auth方案，id为user1:123456，权限为cdrwa
$ setAcl /aclnodes auth:user1:123456:cdrwa
$ getAcl /aclnodes

digest：
重新打开客户端

//digest:user:BASE64(SHA1(PWD)):cdrwa
//HYGa7IZRm2PUBFiFFu8xY2pPP/s=是加密后的字符串。可以使用getAcl查看加密后的字符串
$ getAcl /aclnodes
$ setAcl /aclnodes  digest:user1:HYGa7IZRm2PUBFiFFu8xY2pPP/s=:cdrwa
$ getAcl /aclnodes
//需要添加用户到当前客户端，才能操作加了此用户的ACL
$ addauth digest user1:123456
$ getAcl /aclnodes

IP：
使用客户端主机 IP 作为 ACL ID 身份

$ create /ipnode
$ getAcl /ipnode
$ setAcl /ipnode ip:127.0.0.1:cdrwa
$ getAcl /ipnode

还可以直接在创建节点时加上acl

$ create /aclnode1 world:anyone:cdrwa

五、Zookeeper watcher事件

Watcher 监听机制是 Zookeeper 中非常重要的特性。我们基于 zookeeper 上创建的节点，可以对这些节点绑定监听事件，比如可以监听节点数据变更、节点删除、子节点状态变更等
事件，通过这个事件机制，可以基于 zookeeper 实现分布式锁、集群管理等功能。

在客户端命令行中，我们可以使用带有-w参数的命令，设置一个watch监听。
stat path -w :监听节点属性变化
ls path -w：监听子节点列表的变化
get path -w：监听节点的数据变化
示例：

$ create /watchnode
$ get /watchnode -w

当值变化后，就会触发监听：

watch监听只会触发一次，如果要实现永久监听，可以通过循环注册来实现。

六、客户端命令

在客户端输入help命令可以查看所有命令。

常用命令：