Apache HBase是一个构建在Apache Hadoop上面的开源分布式列存储，适用于非常大的表。在HBase的分布式环境中，ZooKeeper主要用于管理集群状态和管理数据字典。
一、ZooKeeper是什么
ZooKeeper是Apache Hadoop生态系统的一部分，是一个分布式应用程序协调服务，可以用于解决问题，例如维护配置信息，命名，提供分布式锁和分布式同步，以及提供队列和分布式协作等功能，通过ZooKeeper，我们可以集中管理分布式应用程序的配置数据，为各种分布式应用程序提供同步服务，以及提供了分布式锁来保证分布式应用在执行过程中的互斥操作和同步操作。ZooKeeper跟Hadoop关系很紧密，Hadoop中很多组件都是需要使用ZooKeeper的。
二、ZooKeeper的数据模型
ZooKeeper为分布式应用提供的数据模型是树形结构的，节点称为“znode”。Znode又可以分为持久节点和临时节点，此外，还有一类节点特殊的“顺序节点”。持久节点一旦创建后它就一直存在，即使创建它的客户端断开连接，节点依然存在，直到有客户端显式地来删除它；而临时节点则在创建它的客户端断开连接后会被从ZooKeeper的树形结构上删除。当然，我们也可以通过设置sessionTimeout参数，来让程序在失去了到ZooKeeper服务器的连接时，不会立刻死亡。
三、ZooKeeper的Quorum
ZooKeeper集群是通过奇数台服务器来部署的，用于维护集群状态和元数据。为了提高系统可靠性，通常会选择部署一个包含奇数个ZooKeeper服务器的ZooKeeper集群。对于一个集群，我们需要一个“Quorum”（AKA法定人数）来决定是否有足够的服务在线，以令客户端可以与集群进行通信。在一个Quorum中，有一部分ZooKeeper服务器拥有“投票权”，只有获得了大多数的投票，集群才认为可以服务请求，从而进入在线状态。
在HBase中，用户可以在hbase-site.xml文件中指定一个ZooKeeper集群的地址列表。通过这个配置，HBase客户端可以将Java API的调用转换为相应的zookeeper操作来管理HBase集群的状态和元数据。ZooKeeper的Quorum机制是保证HBase集群可用性的关键所在，它主要由三个部分构成：Leader、Follower、Observer。
四、ZooKeeper的Leader和Follower
ZooKeeper的Leader和Follower是集群中两个最重要的节点。Leader是选举出来的具有最高权重的节点，它负责处理写操作（例如：节点修改或创建）请求，并向集群中的其它Follower同步写操作的结果。Leader会在ZooKeeper协议中占据唯一性，当一个Follower挂掉后，Leader会重新选举，选举的过程是通过投票机制实现的。
Follower是ZooKeeper集群中工作最繁忙的节点之一，其职责是和Leader节点保持心跳，并且复制Leader节点最新的操作记录，确保所有节点都保持相同的状态。选择Leader当前是否在线。
五、ZooKeeper的Observer
ZooKeeper的Observer节点是Follower节点的一种变体。通常情况下，Follower节点只有在它们需要投票选出新的Leader或者处理客户端读操作时才会发送消息到Leader节点。因此，为了减轻读取操作带来的负载并减少客户端延迟，Observer节点则不参与投票选举。相反，它只复制Leader的操作并因此仅用于分发读取请求。
六、总结
本篇文章从多个方面详细地阐述了HBase ZooKeeper Quorum的底层技术实现。首先，介绍了ZooKeeper的作用及其数据模型，然后，对ZooKeeper的Quorum具体实现做出了详细的介绍，并分别介绍了Leader、Follower、Observer等三个关键节点。通过这篇文章的学习可以帮助我们更加深入地了解分布式存储系统HBase的底层实现以及分布式系统中ZooKeeper的作用，从而更好的应用和开发底层分布式系统。
代码示例：
//使用ZooKeeper获取节点数据
public void getData(String path, boolean watch, AsyncCallback.DataCallback cb, Object ctx) {
zooKeeper.getData(path, watch, cb, ctx);
}
//使用ZooKeeper设置节点数据
public Stat setData(String path, byte[] data, int version) throws KeeperException, InterruptedException {
return zooKeeper.setData(path, data, version);
}
//使用ZooKeeper连接到服务器
public void connect(String hosts) throws IOException, InterruptedException {
zooKeeper = new ZooKeeper(hosts, SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {
public void process(WatchedEvent event) {
System.out.println("ZooKeeper事件：" + event.getType());
if (event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected) {
connectedSemaphore.countDown();
}
}
});
connectedSemaphore.await();
}
