一、Zookeeper简介
Zookeeper是一个分布式协调服务，用于处理分布式环境中的数据共享和协作问题。它的目标是提供一个简单但具有高可用性的接口，使开发人员可以集中精力处理更高级别的应用程序问题。Zookeeper最初是由雅虎公司开发，是Apache Hadoop生态系统的一部分。自2008年发行以来，它已成为建立用于实时处理和流媒体数据的分布式应用程序的重要组件。
Zookeeper被设计为构建高度可靠和可扩展的应用程序，对于那些需要操作复杂和必须考虑各种故障情况的应用程序，它非常重要。
在Zookeeper中，整个服务由节点组成，每个节点都称为znode。每个znode都可以存储数据，并具有一个版本号以及一些元数据。znode可以使用此数据进行触发，并可以使用许多机制进行同 步，包括触发器、回调、watcher机制等。
二、安装和配置
Windows下安装Zookeeper需要以下步骤：
1、下载Zookeeper并解压。我们可以从Zookeeper官网下载到最新版本，并解压到我们想要的位置。
https://zookeeper.apache.org/releases.html
2、安装并配置Java环境。Zookeeper需要Java环境来运行，可以从以下链接下载Java安装包:
https://www.java.com/en/download/
3、设置Zookeeper的配置文件。Zookeeper的配置文件名称为“zoo.cfg”，我们可以在安装解压的文件夹下找到它，并将其复制到我们所需位置。
# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/data/zookeeper/datadir
clientPort=2181
4、运行Zookeeper。我们可以在Windows控制台下运行以下命令来启动它:
bin\zkserver.cmd
5、检查Zookeeper是否正常工作。我们可以尝试在Windows控制台下运行以下命令来检查它:
bin\zkCli.cmd
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]
三、Zookeeper用例
下面是Zookeeper的几个用例：
1. 实时分布式节点状态监控
Zookeeper可以用来监控分布式节点状态，这对于检查和修复失败节点非常有用。Zookeeper使用Watcher机制通知客户端节点状态的更改。一旦检测到更改，它将通知已注册的客户端。这个功能使得Zookeeper可以用于实时监控分布式系统中的节点状态。
2. 分布式锁
Zookeeper还可以用于实现分布式锁的控制。锁可以用来控制对共享资源的访问，例如对分布式文件系统的访问。Zookeeper的znode就是一个可以被锁定的对象。因此，Zookeeper可以用于实现基于znode的分布式锁机制。一旦锁在znode上被创建，只有获得该锁的客户端才能对znode执行写入操作。
3. 分布式协调
Zookeeper可以用于实现分布式协调。当一个任务需要在分布式环境中同时执行时，Zookeeper可以用于协调任务的执行。例如，一组节点执行同一个任务，并且需要在任务完成后对结果进行聚合，Zookeeper可以用于协调它们的执行：
// create a job node
znode = client.create("/jobs/job-", data, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
// check that this client has the lowest job number
jobs = client.getChildren("/jobs", false);
isLowest = true;
for (String job : jobs) {
if (job.compareTo(znode) < 0) {
isLowest = false;
}
}
if (isLowest) {
// start the processing
}
4. 元数据服务
Zookeeper可以用于存储和管理元数据。例如，Hadoop使用Zookeeper来存储和管理分布式文件系统的元数据。这使得Hadoop可以实现高度可靠的文件系统。Zookeeper通常被用作一个通用元数据服务，用于处理逻辑分片、服务发现、配置管理等。
四、Zookeeper API
Zookeeper API是一个用于处理Zookeeper的Java编程接口库。它可以在Java中使用，用于编写Zookeeper应用程序。以下是Zookeeper API的主要用例:
1. 创建Zookeeper客户端
ZooKeeper client = new ZooKeeper("localhost:2181", 4000, null);
2. 创建znode
client.create("/node", "data".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
3. 获取znode数据
byte[] data = client.getData("/node", false, null);
4. 更新znode数据
client.setData("/node", "new data".getBytes(), -1);
5. 删除znode
client.delete("/node", -1);
总结
这篇文章简要介绍了分布式协调服务Zookeeper的主要功能、安装和配置，以及它可用的四种主要用途。同时，我们还提供了使用Java编程接口库的Zookeeper API的几个基本用例。
