1.zookeeper watcherԴ?源码?
2.ZK的watch机制实现原理
3.深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
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Zookeeper的概述与基础概念
Zookeeper是用于提供高效、可靠的源码分布式协调服务的工业解决方案,主要应用于大型分布式系统。源码它通过ZAB协议实现了一种主备模式的源码架构以保持数据一致性,无需直接采用Paxos算法。源码
Zookeeper提供了一套高性能、源码薄荷共享源码高可用且具有严格顺序访问控制能力的源码分布式协调服务。其服务包括统一命名服务、源码配置管理和分布式锁等。源码用于解决分布式数据一致性问题,源码Zookeeper采用了ZAB(Zookeeper Atomic Broadcast)协议。源码Zookeeper作为Google Chubby的源码开源实现,具有高可用性和数据一致性,源码广泛应用于负载均衡、源码命名服务、源码分布式锁、集群管理和master选举等场景。
Zookeeper可以确保以下一致性要求:
1. 顺序一致性:同一客户端发起的事务请求按照发起顺序应用至ZooKeeper中。
2. 原子性:所有事务请求在集群中所有机器上应用状态一致,要么全部成功,要么全部失败。
3. 单一视图:客户端无论连接哪个服务器,下单系统源码都看到相同的服务端数据模型。
4. 可靠性:事务成功应用后,其引起的服务端状态变更保持不变,除非有其他事务变更。
5. 实时性:客户端最终能够读取到事务变更后的最新数据状态,但不保证即时性。
Zookeeper集群角色包括Leader、Follower和Observer。Leader处理数据更新,Follower和Observer提供读服务,但Follower不参与Leader选举和写操作的“过半写成功”策略。集群数量通常为奇数,以确保容灾能力。
Zookeeper的基本架构包括:每个Server在内存中存储数据;启动时选举Leader;Leader处理数据更新;更新成功需大多数Server内存中成功修改。每个znode有生命周期,类型分为持久、临时或顺序。
Zookeeper数据模型采用层次化目录结构,类似Unix文件系统路径。节点特性包括生命周期、类型(持久、网盘网站源码临时或顺序)和状态信息,如创建时间、修改时间、版本等。
Zookeeper通过Watcher机制实现分布式通知,允许客户端注册监听事件,当服务端事件触发时,客户端接收到通知。Watcher机制提供了一种异步获取数据的机制。
ACL机制保障数据安全,用于控制资源访问权限,包括读写权限、创建、删除节点等。Zookeeper中的ACL由scheme、id和permission三部分组成,分别表示授权策略、用户和权限。
在内存模型中,Zookeeper将数据存储在内存数据库中,包括树结构的会员卡源码所有节点、数据、ACL信息,同时定时将数据存储到磁盘上。数据树(DataTree)是核心,存储所有节点路径、数据、状态等,DataNode是最小存储单元,包含节点数据、ACL、父节点和子节点列表。
Zookeeper数据持久化通过事务日志和数据快照实现,事务日志记录操作,数据快照记录全量数据内容。Zookeeper通过过半随机策略决定何时进行数据快照,以避免集群性能影响。在服务器启动时,从磁盘加载快照文件恢复数据。
Zookeeper之所以成为经典的分布式服务框架,主要得益于其高性能、高可用性和确保数据一致性的中国象棋源码能力。在后续文章中,我们将详细解释其底层一致性协议——ZAB协议。
ZK的watch机制实现原理
ZK的watch机制实现原理。ZK的watch机制实现原理
我带来的是ZK的watch机制实现原理的相关话题,接下来我就来介绍。
newZooKeeper(StringconnectString,intsessionTimeout,Watcherwatcher)这个Watcher将作为整个ZooKeeper会话期间的上下文,一直被保存在客户端ZKWatchManager的defaultWatcher
也可以动态添加watcher:getData(),exists,getChildren。
分布式环境下的观察者模式:通过客服端和服务端分别创建有观察者的信息列表。
客户端调用相应接口时,首先将对应的Watch事件放到本地的ZKWatchManager中进行管理。
服务端在接收到客户端的请求后根据请求类型判断是否含有Watch事件,并将对应事件放到WatchManager中进行管理。
在事件触发的时候服务端通过节点的路径信息查询相应的Watch事件通知给客户端,客户端在接收到通知后,首先查询本地的ZKWatchManager获得对应的Watch信息处理回调操作。
这种设计不但实现了一个分布式环境下的观察者模式,而且通过将客户端和服务端各自处理Watch事件所需要的额外信息分别保存在两端,减少彼此通信的内容,大大提升了服务的处理性能
客户端实现过程标记该会话是一个带有Watch事件的请求通过DataWatchRegistration类来保存watcher事件和节点的对应关系客户端向服务器发送请求,将请求封装成一个Packet对象,并添加到一个等待发送队列outgoingQueue中调用负责处理队列outgoingQueue的SendThread线程类中的readResponse方法接收服务端的回调,并在最后执行finishPacket()方法将Watch注册到ZKWatchManager,sendThread通过发送path路径和watcher为true,到server注册watch事件ZKWatchManager保存了Map dataWatchers、Map existsWatchers、Map childrenWatchers三个集合,客户端会在dataWatchers中会添加一个key为path路径的本地事件
服务端实现过程解析收到的请求是否带有Watch注册事件,通过FinalRequestProcessor类中的processRequest函数实现的。当getDataRequest.getWatch()值为True时,表明该请求需要进行Watch监控注册。将对应的Watch事件存储到WatchManager,通过zks.getZKDatabase().getData函数实现, WatchManger该类中有HashMap watchTable,key为path,Watcher是一个客户端网络连接封装,当节点变化时会通知对应的连接(连接通过心跳保持)服务端触发过程调用WatchManager中的方法触发数据变更事件封装了一个具有会话状态、事件类型、数据节点3种属性的WatchedEvent对象。之后查询该节点注册的Watch事件,如果为空说明该节点没有注册过Watch事件。如果存在Watch事件则添加到定义的Wathcers集合中,并在WatchManager管理中删除。最后,通过调用process方法向客户端发送通知
ZK的watch机制实现原理。
ZK的watch机制实现原理
客户端回调过程使用SendThread.readResponse()方法来统一处理服务端的相应将收到的字节流反序列化转换成WatcherEvent对象。调用eventThread.queueEvent()方法将接收到的事件交给EventThread线程进行处理从ZKWatchManager中查询注册过的客户端Watch信息。查询到后,会将其从ZKWatchManager的管理中删除。因此客户端的Watcher机制是一次性的,触发后就会被删除将查询到的Watcher存储到waitingEvents队列中,调用EventThread类中的run方法循环取出在waitingEvents队列中等待的Watcher事件进行处理本文分享的ZK的watch机制实现原理的具体介绍,我希望给网友们带来一些知识。
深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
ZooKeeper内部维护了三种选举算法:LeaderElection, FastLeaderElection和AuthLeaderElection。FastLeaderElection与AuthLeaderElection的实现类似,关键差别在于AuthLeaderElection加入了认证信息,但已被ZooKeeper淘汰。FastLeaderElection相较于LeaderElection更加高效,已在3.4.0版本后不被推荐使用。当前版本仅保留FastLeaderElection选举算法。
接下来,将深入探讨FastLeaderElection选举算法的具体实现。此算法在ZooKeeper中通过高效的机制确定领导者角色,以保证集群的稳定性和高效性。
深入分析FastLeaderElection算法源码,理解其实现机制,有助于我们更好地掌握ZooKeeper的核心原理。代码逻辑清晰,通过分布式共识算法,确保了选举过程的公平性和正确性。
为了实现高效的选举过程,FastLeaderElection引入了一系列优化。这些优化包括但不限于,通过优化算法减少选举过程中的通信开销,以及通过改进数据结构提高选举过程的执行效率。
在实现过程中,FastLeaderElection核心接口被精心设计,确保了选举算法的可扩展性和灵活性。这些接口不仅支持基本的选举功能,还提供了丰富的异常处理机制,以应对各种异常情况。
此外,ZooKeeper的持久化机制是其稳定性的重要保障。ZooKeeper通过事务日志实现持久化处理,确保了数据的一致性和可靠性。日志记录了所有对集群状态的修改操作,使得数据恢复和故障恢复成为可能。
在ZooKeeper中,Watcher机制的实现是其核心功能之一。Watcher用于通知客户端关于节点状态的变更,以实现实时数据同步。ZooKeeper内部的Watcher管理器(ZKWatchManager)和watch注册类(如ExistWatchRegistration、DataWatchRegistration、ChildWatchRegistration等)共同实现了这一机制。
这些注册类分别对应了不同的watch类型,允许客户端根据需求订阅不同的事件。例如,ExistWatchRegistration用于监听节点是否存在,DataWatchRegistration用于监听节点数据的变化,而ChildWatchRegistration用于监听子节点的变更。
通过这些watch注册类,客户端能够实时接收来自ZooKeeper集群的事件通知,从而实现实时的数据同步和状态感知。同时,ZooKeeper通过Watcher机制实现了对节点状态的高效监控,确保了数据的一致性和集群的稳定性。
最后,ZooKeeper的网络通信实现是其对外提供服务的基础。通过优化的网络通信协议,ZooKeeper能够高效地在分布式环境中进行数据交换和状态同步。这一部分的实现涉及到多种通信机制,如TCP协议、数据编码、消息格式等,确保了数据传输的可靠性和性能。
总结,ZooKeeper通过精心设计的选举算法、持久化机制、Watcher机制和网络通信实现,提供了一套高效、稳定和可靠的服务框架。深入理解这些核心原理和实现细节,有助于我们更好地运用ZooKeeper在分布式系统中解决实际问题。
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