ZooKeeper开发分布式系统,动态服务上下线感知

#什么是ZooKeeper ZooKeeper是一个分布式开源框架,提供了协调分布式应用的基本服务,它向外部应用暴露一组通用服务——分布式同步(Distributed Synchronization)、命名服务(Naming Service)、集群维护(Group Maintenance)等,简化分布式应用协调及其管理的难度,提供高性能的分布式服务。ZooKeeper本身可以以单机模式安装运行,不过它的长处在于通过分布式ZooKeeper集群(一个Leader,多个Follower),基于一定的策略来保证ZooKeeper集群的稳定性和可用性,从而实现分布式应用的可靠性。 #Zookeeper简介
  1. ZooKeeper是为别的分布式程序服务的
  2. ZooKeeper本身就是一个分布式程序(只要有半数以上节点存活,ZooKeeper就能正常服务)
  3. ZooKeeper所提供的服务涵盖:主从协调、服务器节点动态上下线、统一配置管理、分布式共享锁、统> 一名称服务等
  4. 虽然说可以提供各种服务,但是ZooKeeper在底层其实只提供了两个功能:
1. 管理(存储,读取)用户程序提交的数据(类似namenode中存放的metadata) 2. 为用户程序提供数据节点监听服务 #ZooKeeper应用场景图
1.jpg
2.jpg
#ZooKeeper集群机制 ZooKeeper集群的角色: Leader 和 follower 只要集群中有半数以上节点存活,集群就能提供服务。 #ZooKeeper特性
  1. ZooKeeper:一个leader,多个follower组成的集群
  2. 全局数据一致:每个server保存一份相同的数据副本,client无论连接到哪个server,数据都是一致的
  3. 分布式读写,更新请求转发,由leader实施
  4. 更新请求顺序进行,来自同一个client的更新请求按其发送顺序依次执行
  5. 数据更新原子性,一次数据更新要么成功,要么失败
  6. 实时性,在一定时间范围内,client能读到最新数据
#ZooKeeper的数据存储机制 ##数据存储形式 ZooKeeper中对用户的数据采用kv形式存储。如果你想和更多ZooKeeper技术专家交流,可以加我微信liyingjiese,备注『加群』。群里每周都有全球各大公司的最佳实践以及行业最新动态。 只是ZooKeeper有点特别: key:是以路径的形式表示的,那就以为着,各key之间有父子关系,比如: * / 是顶层key * 用户建的key只能在/ 下作为子节点,比如建一个key: /aa 这个key可以带value数据 * 也可以建一个key: /bb * 也可以建key: /aa/xx ZooKeeper中,对每一个数据key,称作一个znode 综上所述,ZooKeeper中的数据存储形式如下:
3.jpg
##znode类型 ZooKeeper中的znode有多种类型:
  1. PERSISTENT 持久的:创建者就算跟集群断开联系,该类节点也会持久存在与zk集群中
  2. EPHEMERAL 短暂的:创建者一旦跟集群断开联系,zk就会将这个节点删除
  3. SEQUENTIAL 带序号的:这类节点,zk会自动拼接上一个序号,而且序号是递增的
组合类型: * PERSISTENT :持久不带序号 * EPHEMERAL :短暂不带序号 * PERSISTENT 且 SEQUENTIAL :持久且带序号 * EPHEMERAL 且 SEQUENTIAL :短暂且带序号 #ZooKeeper的集群部署 集群选举示意图:
4.jpg
解压ZooKeeper安装包到apps目录下:
tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C apps

cd /root/apps/zookeeper-3.4.6/conf
cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
vi zoo.cfg
修改dataDir=/root/zkdata 在后面加上集群的机器:2888是leader和follower通讯端口,3888是投票的
server.1=hdp-01:2888:3888
server.2=hdp-02:2888:3888
server.3=hdp-03:2888:3888
对3台节点,都创建目录 mkdir /root/zkdata 对3台节点,在工作目录中生成myid文件,但内容要分别为各自的id: 1,2,3
echo 1 > /root/zkdata/myid
echo 2 > /root/zkdata/myid
echo 3 > /root/zkdata/myid
从hdp20-01上scp安装目录到其他两个节点
cd apps
scp -r zookeeper-3.4.6/ hdp-02:$PWD
scp -r zookeeper-3.4.6/ hdp-03:$PWD
启动ZooKeeper集群 ZooKeeper没有提供自动批量启动脚本,需要手动一台一台地起ZooKeeper进程 在每一台节点上,运行命令:
cd /root/apps/zookeeper-3.4.6
bin/zkServer.sh start
启动后,用jps应该能看到一个进程:QuorumPeerMain 但是,光有进程不代表zk已经正常服务,需要用命令检查状态:
bin/zkServer.sh status
能看到角色模式:为leader或follower,即正常了。 自己写个脚本,一键启动
vi zkmanage.sh

 #!/bin/bash
for host in hdp-01 hdp-02 hdp-03
do
echo "${host}:$1ing....."
ssh $host "/root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh $1"
done
停止命令:sh zjmanage.sh stop 加个可执行权限:chmod +zkmanage.sh 启动命令:./zkmanage.sh start 但是出现没有Java环境变量问题,修改配置文件
vi zkmanage.sh
修改配置如下:
#!/bin/bash
for host in hdp-01 hdp-02 hdp-03
do
echo "${host}:$1ing....."
ssh $host "source /etc/profile;/root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh $1"
done

sleep 2
for host in hdp-01 hdp-02 hdp-03
do
ssh $host "source /etc/profile;/root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh status"
done
启动集群结果:
hdp-01:starting.....
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
hdp-02:starting.....
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
hdp-03:starting.....
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
JMX enabled by default
Using config: /root/apps/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
ZooKeeper的Java客户端操作代码:
public class ZookeeperCliDemo {
    ZooKeeper zk =null;
    @Before
    public void init() throws Exception {
       zk=new ZooKeeper("hdp-01:2181,hdp-02:2181,hdp-03:2181", 2000, null);
    }
    @Test
    public void testCreate() throws Exception {
        //参数1:要创建的节点路径;参数2:数据;参数3:访问权限;参数4:节点类型
        String create = zk.create("/eclipse", "hello eclipse".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        System.out.println(create);
        zk.close();
    }

    @Test
    public void testUpdate() throws Exception {
        //参数1:节点路径;参数2:数据;参数3:所要修改的版本,-1表示任意版本
        zk.setData("/eclipse","我喜欢青青".getBytes(),-1);
        zk.close();
    }
   @Test
    public void testGet() throws Exception {
       //参数1:节点路径;参数2:事件监听;参数3:所要修改的版本,null表示最新版本
        byte[] data = zk.getData("/eclipse", false, null);
        System.out.println(new String(data,"UTF-8"));
        zk.close();
    }

    @Test
    public void testListChildren() throws KeeperException, InterruptedException {
        //参数1:节点路径;参数2:是否要监听
        //注意:返回的结果只有子节点的名字,不带全路径
        List children = zk.getChildren("/cc", false);
        for(String child:children){
            System.out.println(child);
        }
        zk.close();
    }

    @Test
    public void testRm() throws KeeperException, InterruptedException {
        zk.delete("/eclipse",-1);
        zk.close();
    }
} 
ZooKeeper监听功能代码:
public class ZookeeperWatchDemo {
    ZooKeeper zk =null;
    @Before
    public void init() throws Exception {
        zk=new ZooKeeper("hdp-01:2181,hdp-02:2181,hdp-03:2181", 2000,  new Watcher() {
            public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
                if (watchedEvent.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected
                        && watchedEvent.getType() == Event.EventType.NodeDataChanged) {
                    System.out.println("收到事件所发生节点的路径" + watchedEvent.getPath());
                    System.out.println("收到事件所发生节点的状态" + watchedEvent.getState());
                    System.out.println("收到事件所发生节点的类型" + watchedEvent.getType());
                    System.out.println("watch事件通知。。换照片");
                    try {
                        zk.getData("/mygirls", true, null);
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else if(watchedEvent.getState()==Event.KeeperState.SyncConnected &&
                        watchedEvent.getType()==Event.EventType.NodeChildrenChanged){
                    System.out.println("收到事件所发生节点的路径" + watchedEvent.getPath());
                    System.out.println("收到事件所发生节点的状态" + watchedEvent.getState());
                    System.out.println("收到事件所发生节点的类型" + watchedEvent.getType());

                }
            }
        });
    }

    @Test
    public void testGetWatch() throws Exception {
        byte[] data = zk.getData("/mygirls",true, null);
        List children = zk.getChildren("/mygirls", true);
        System.out.println(new String(data,"UTF-8"));
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }
} 
ZooKeeper开发分布式系统案例代码,动态上下线感知。 服务代码:
public class TimeQueryServer {
    ZooKeeper zk=null;
    public void connectZk()throws Exception{
        zk=new ZooKeeper("hdp-01:2181,hdp-02:2181,hdp-03:2181", 2000, null);
    }

    public void registerServerInfo(String hostname,String port)throws Exception{
        /**
         * 先判断注册节点的父节点是否存在,如果不存在,则创建持久节点
         */
        Stat exists = zk.exists("/servers", false);
        if(exists==null){
            zk.create("/servers",null,ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);
        }
        /**
         * 注册服务器数据到zk的约定注册节点下
         */
        String create = zk.create("/servers/server", (hostname + ":" + port).getBytes(),
                ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
        System.out.println(hostname+" 服务器向zk 注册成功,注册节点为:/servers"+create);
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.构造zk连接
        TimeQueryServer timeQueryServer = new TimeQueryServer();
        timeQueryServer.connectZk();
        //2.注册服务器信息
        timeQueryServer.registerServerInfo("192.168.150.3","44772");
        //3.启动业务线程开始处理业务
        new TimeQueryService(44772).start();
    }
} 
public class TimeQueryService extends Thread {
    int port=0;
    public TimeQueryService(int port){
        this.port=port;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            ServerSocket ss = new ServerSocket(port);
            System.out.println("业务线程已经绑定端口"+port+"开始接受客户端请求..");
            while (true){
                Socket sc = ss.accept();
                InputStream inputStream = sc.getInputStream();
                OutputStream outputStream = sc.getOutputStream();
                outputStream.write(new Date().toString().getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
} 
消费者代码:
public class Consumer {

    //定义一个list用于存放在线的服务器列表
    private volatile ArrayListonlineServers=new ArrayList();
    ZooKeeper zk=null;
    public void connectZk()throws Exception{
        zk=new ZooKeeper("hdp-01:2181,hdp-02:2181,hdp-03:2181", 2000, new Watcher() {
            public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
                if (watchedEvent.getState()==Event.KeeperState.SyncConnected && watchedEvent.getType()==Event.EventType.NodeChildrenChanged){
                    try{
                        //事件回调逻辑中,再次查询zk上在线服务器节点即可,查询逻辑中又再次注册子节点变化事件监听
                        getOnlineServers();
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
    }
    //查询在线服务器列表
    public void getOnlineServers()throws Exception{
        List children = zk.getChildren("/servers", true);
        ArrayList servers = new ArrayList();
        for (String child:children){
            byte[] data = zk.getData("/servers/" + child, false, null);
            String serverInfo=new String(data);
            servers.add(serverInfo);
        }
        onlineServers=servers;
        System.out.println("查询了一次zk,当前在线的服务器有:"+servers);

    }

    public void setRequest() throws Exception {
        Random random = new Random();
        while (true){
            try {
                int nextInt=random.nextInt(onlineServers.size());
                String server=onlineServers.get(nextInt);
                String hostname=server.split(":")[0];
                int port=Integer.parseInt(server.split(":")[1]);
                System.out.println("本次请求挑选的服务器为:"+server);

                Socket socket = new Socket(hostname, port);
                OutputStream out = socket.getOutputStream();
                InputStream in = socket.getInputStream();
                out.write("hahaha".getBytes());
                out.flush();

                byte[] buf = new byte[256];
                int read=in.read(buf);
                String s = new String(buf, 0, read);
                System.out.println("服务器响应时间为:"+s);
                out.close();
                in.close();
                socket.close();
                Thread.sleep(2000);
            }catch (Exception e){

            }

        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //构造zk连接对象
        Consumer consumer = new Consumer();
        consumer.connectZk();
        //查询在线服务器列表
        consumer.getOnlineServers();
        //处理业务
        consumer.setRequest();
    }
} 
pom

        
            junit
            junit
            RELEASE
        
        
            org.apache.logging.log4j
            log4j-core
            2.8.2
        
        
        
            org.apache.zookeeper
            zookeeper
            3.4.10
        
    
启动多个服务。 控制台输出: 192.168.150.3 服务器向zk 注册成功,注册节点为:/servers/servers/server0000000018 业务线程已经绑定端口44772开始接受客户端请求.. 192.168.150.3 服务器向zk 注册成功,注册节点为:/servers/servers/server0000000019 业务线程已经绑定端口44773开始接受客户端请求.. 192.168.150.3 服务器向zk 注册成功,注册节点为:/servers/servers/server0000000020 业务线程已经绑定端口44774开始接受客户端请求.. 消费者启动 控制台输出: 查询了一次zk,当前在线的服务器有:[192.168.150.3:44773, 192.168.150.3:44772, 192.168.150.3:44774] 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44772 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:03:21 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:03:23 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:03:25 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44772 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:03:27 CST 2019 下线一个服务后,控制台输出: 查询了一次zk,当前在线的服务器有:[192.168.150.3:44773, 192.168.150.3:44772] 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:04:19 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:04:21 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 服务器响应时间为:Mon Jun 03 20:04:23 CST 2019 本次请求挑选的服务器为:192.168.150.3:44773 原文链接:https://my.oschina.net/u/3995125/blog/3057475

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