原创 ZooKeeper数据模型解析

发布时间:2020-06-15 10:32:03 浏览 993 来源:博学谷 作者:照照

    ZooKeeper的数据模型采用树形层次结构,而Znode就是ZooKeeper树中的每个节点。和文件系统的目录树一样,ZooKeeper树中的每个节点可以拥有子节点。但也有不同之处: 比如Znode兼具文件和目录两种特点,而且它还具有原子性操作,存储数据大小也有限制。另外,Znode还是通过路径引用。下面我们来看看数据结构图、节点类型、节点属性以及ZooKeeper Watcher相关内容。

     

    ZooKeeper数据模型

     

    1、数据结构图

     

    ZooKeeper数据模型

     

    图中的每个节点称为一个 Znode。 每个 Znode 3 部分组成:

     

    1stat:此为状态信息, 描述该 Znode 的版本, 权限等信息

     

    2data:与该 Znode 关联的数据

     

    3children:该 Znode 下的子节点

     

    2、节点类型

     

    Znode有两种,分别为临时节点和永久节点。节点的类型在创建时即被确定,并且不能改变。临时节点:该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。一旦会话结束,临时节点将被自动删除,当然可以也可以手动删除。临时节点不允许拥有子节点。永久节点:该节点的生命周期不依赖于会话,并且只有在客户端显示执行删除操作的时候,他们才能被删除。

     

    Znode还有一个序列化的特性,如果创建的时候指定的话,该 Znode 的名字后面会自动追加一个不断增加的序列号。序列号对于此节点的父节点来说是唯一的,这样便会记录每个子节点创建的先后顺序。它的格式为“%10d”(10位数字,没有数值的数位用 0 补充,例如“0000000001”)

     

    3、节点属性

     

    每个 znode 都包含了一系列的属性,通过命令 get,可以获得节点的属性。

     

    dataVersion:数据版本号,每次对节点进行 set 操作,dataVersion 的值都会增加 1(即使设置的是相同的数据),可有效避免了数据更新时出现的先后顺序问题。

     

    cversion :子节点的版本号。当 znode 的子节点有变化时,cversion 的值就会增加 1

     

    cZxid Znode 创建的事务 id

     

    mZxid Znode 被修改的事务 id,即每次对 znode 的修改都会更新 mZxid。对于 zk 来说,每次的变化都会产生一个唯一的事务 idzxidZooKeeper Transaction Id)。通过 zxid,可以确定更新操作的先后顺序。例如,如果 zxid1小于 zxid2,说明 zxid1 操作先于 zxid2 发生,zxid 对于整个 zk 都是唯一的, 即使操作的是不同的 znode

     

    ctime:节点创建时的时间戳。

     

    mtime:节点最新一次更新发生时的时间戳。          

     

    ephemeralOwner:如果该节点为临时节点,ephemeralOwner 值表示与该节点。绑定的 session id。如果不是,ephemeralOwner 值为 0

     

    client server 通信之前,首先需要建立连接,该连接称为 session。连接建立后,如果发生连接超时、授权失败,或者显式关闭连接,连接便处于 CLOSED 状态,此时 session 结束。

     

    4ZooKeeper Watcher(监听机制)

     

    ZooKeeper 提供了分布式数据发布/订阅功能,一个典型的发布/订阅模型系统定义了一种一对多的订阅关系,能让多个订阅者同时监听某一个主题对象,当这个主题对象自身状态变化时,会通知所有订阅者,使他们能够做出相应的处理。 ZooKeeper 中,引入了 Watcher 机制来实现这种分布式的通知功能。ZooKeeper 允许客户端向服务端注册一个 Watcher 监听,当服务端的一些事件触发了这个 Watcher,那么就会向指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能。触发事件种类很多,如:节点创建,节点删除,节点改变,子节点改变等。总的来说可以概括 Watcher 为以下三个过程:客户端向服务端注册 Watcher、服务端事件发生触发 Watcher、客户端回调 Watcher 得到触发事件情况

     

    1Watch 机制特点

     

    一次性触发:事件发生触发监听,一个 watcher event 就会被发送到设置监听的客户端, 这种效果是一次性的,后续再次发生同样的事件,不会再次触发。

     

    事件封装:ZooKeeper 使用 WatchedEvent 对象来封装服务端事件并传递。WatchedEvent 包含了每一个事件的三个基本属性:通知状态(keeperState),事件类型(EventType)和节点路径(path)。

     

    event 异步发送:watcher 的通知事件从服务端发送到客户端是异步的。先注册再触发 Zookeeper 中的 watch 机制,必须客户端先去服务端注册监听,这样事件发送才会触发监听,通知给客户端。

     

    2)通知状态和事件类型

     

    ZooKeeper数据模型

     

    以上就是ZooKeeper数据模型解析的全部内容,如果想了解更多干货知识,大家不妨在博学谷免费报名试听相关课程~

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