1. 内部原理

2. 节点类型

04. 内部原理 - 图1

3. Stat结构体

(1)czxid-创建节点的事务zxid

每次修改ZooKeeper状态都会收到一个zxid形式的时间戳,也就是ZooKeeper事务ID。

事务ID是ZooKeeper中所有修改总的次序。每个修改都有唯一的zxid,如果zxid1小于zxid2,那么zxid1在zxid2之前发生。

(2)ctime - znode被创建的毫秒数(从1970年开始)

(3)mzxid - znode最后更新的事务zxid

(4)mtime - znode最后修改的毫秒数(从1970年开始)

(5)pZxid-znode最后更新的子节点zxid

(6)cversion - znode子节点变化号,znode子节点修改次数

(7)dataversion - znode数据变化号

(8)aclVersion - znode访问控制列表的变化号

(9)ephemeralOwner- 如果是临时节点,这个是znode拥有者的session id。如果不是临时节点则是0。

(10)dataLength- znode的数据长度

(11)numChildren - znode子节点数量

4. 监听器原理

04. 内部原理 - 图2

5. 选举机制

(1)半数机制:集群中半数以上机器存活,集群可用。所以Zookeeper适合安装奇数台服务器。

(2)Zookeeper虽然在配置文件中并没有指定Master和Slave。但是,Zookeeper工作时,是有一个节点为Leader,其他则为Follower,Leader是通过内部的选举机制临时产生的。

(3)选举流程

04. 内部原理 - 图3

( 1)服务器1启动,发起一次选举。服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票,不够半数以上(3票),选举无法完成,服务器1状态保持为LOOKING;

(2)服务器2启动,再发起一次选举。服务器1和2分别投自己一票并交换选票信息:此时服务器1发现服务器2的ID比自己目前投票推举的(服务器1)大,更改选票为推举服务器2。此时服务器1票数0票,服务器2票数2票,没有半数以上结果,选举无法完成,服务器1,2状态保持LOOKING

(3)服务器3启动,发起一次选举。此时服务器1和2都会更改选票为服务器3。此次投票结果:服务器1为0票,服务器2为0票,服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数,服务器3当选Leader。服务器1,2更改状态为FOLLOWING,服务器3更改状态为LEADING;

(4)服务器4启动,发起一次选举。此时服务器1,2,3已经不是LOOKING状态,不会更改选票信息。交换选票信息结果:服务器3为3票,服务器4为1票。此时服务器4服从多数,更改选票信息为服务器3,并更改状态为FOLLOWING;

(5)服务器5启动,同4一样当小弟。

6. 写数据流程

04. 内部原理 - 图4

  1. 客户向服务端发起请求
  2. 请求转发给Leader
  3. Leader将写请求广播给各个server(即Follower) 进行投票
  4. 投票超半数 则进行Leader会向各个server发送提交信息 各个server收到写请求放入队列中 写入数据

    1. 如果某个server投不同意 而超过半数投同意票 则此server会进行重启 并向leader重新同步数据
    2. 如果server 的 czxid 比 leader当前写数据的czxid 则此server会投不同意票 反之投同意票
  5. server会进一步通知客户端 写数据成功