ZooKeeper的部署以及簡單使用

要想使用ZooKeeper，首先就要把它部署在服務器上跑起來，就想Apache，Tomcat，FtpServer等服務器同樣。ZooKeeper的部署方式主要有三種，單機模式、僞集羣模式、集羣模式。其實剩下的兩種模式都是集羣模式的特殊狀況。 

1.4.1. 基本的環境變量配置 
    Java大型的項目中，環境變量的配置很重要，若是沒有很好的配置環境變量的話，甚至項目連啓動都是難事。 
export ZOOKEEPER_HOME=/home/zookeeper-3.3.3 
export PATH=$PATH:$ZOOKEEPER_HOME/bin:$ZOOKEEPER_HOME/conf 

    1.4.2. ZooKeeper的單機模式部署 
ZooKeeper的單機模式一般是用來快速測試客戶端應用程序的，在實際過程當中不多是單機模式。單機模式的配置也比較簡單。 
l 編寫配置文件zoo.cfg 
    zookeeper-3.3.3/conf文件夾下面就是要編寫配置文件的位置了。在文件夾下面新建一個文件zoo.cfg。ZooKeeper的運行默認是讀取zoo.cfg文件裏面的內容的。如下是一個最簡單的配置文件的樣例： 
tickTime=2000 
dataDir=/var/zookeeper 
clientPort=2181 
    在這個文件中，咱們須要指定 dataDir 的值，它指向了一個目錄，這個目錄在開始的時候須要爲空。下面是每一個參數的含義： 
tickTime ：基本事件單元，以毫秒爲單位。這個時間是做爲 Zookeeper 服務器之間或客戶端與服務器之間維持心跳的時間間隔，也就是每一個 tickTime 時間就會發送一個心跳。 
dataDir ：存儲內存中數據庫快照的位置，顧名思義就是 Zookeeper 保存數據的目錄，默認狀況下，Zookeeper 將寫數據的日誌文件也保存在這個目錄裏。 
clientPort ：這個端口就是客戶端鏈接 Zookeeper 服務器的端口，Zookeeper 會監聽這個端口，接受客戶端的訪問請求。 
    使用單機模式時用戶須要注意：這種配置方式下沒有 ZooKeeper 副本，因此若是 ZooKeeper 服務器出現故障， ZooKeeper 服務將會中止。 
l 執行運行腳本 
    在zookeeper-3.3.3/bin文件夾下面運行zkServer.sh便可，運行完畢以後則ZooKeeper服務變啓動起來。 
./zkServer.sh start 
    腳本默認調用zoo.cfg裏面的配置，所以程序正常啓動。 

1.4.3. ZooKeeper的集羣模式部署 
    ZooKeeper的集羣模式下，多個Zookeeper服務器在工做前會選舉出一個Leader，在接下來的工做中這個被選舉出來的Leader死了，而剩下的Zookeeper服務器會知道這個Leader死掉了，在活着的Zookeeper集羣中會繼續選出一個Leader，選舉出Leader的目的是爲了能夠在分佈式的環境中保證數據的一致性。 

圖3.2 ZooKeeper集羣模式圖 
l 確認集羣服務器的數量 
    因爲ZooKeeper集羣中，會有一個Leader負責管理和協調其餘集羣服務器，所以服務器的數量一般都是單數，例如3，5，7...等，這樣2n+1的數量的服務器就能夠容許最多n臺服務器的失效。 
l 編寫配置文件 
配置文件須要在每臺服務器中都要編寫，如下是一個配置文件的樣本： 
# Filename zoo.cfg 
tickTime=2000 
dataDir=/var/zookeeper/ 
clientPort=2181 
initLimit=5 
syncLimit=2 
server.1=202.115.36.251:2888:3888 
server.2=202.115.36.241:2888:3888 
server.3=202.115.36.242:2888:3888 
    initLimit：這個配置項是用來配置 Zookeeper 接受客戶端（這裏所說的客戶端不是用戶鏈接 Zookeeper 服務器的客戶端，而是 Zookeeper 服務器集羣中鏈接到 Leader 的 Follower 服務器）初始化鏈接時最長能忍受多少個心跳時間間隔數。當已經超過 10 個心跳的時間（也就是 tickTime）長度後 Zookeeper 服務器尚未收到客戶端的返回信息，那麼代表這個客戶端鏈接失敗。總的時間長度就是 5*2000=10 秒。 
    syncLimit：這個配置項標識 Leader 與 Follower 之間發送消息，請求和應答時間長度，最長不能超過多少個 tickTime 的時間長度，總的時間長度就是 2*2000=4 秒 
    server.A=B：C：D：其中 A 是一個數字，表示這個是第幾號服務器；B 是這個服務器的 ip 地址；C 表示的是這個服務器與集羣中的 Leader 服務器交換信息的端口；D 表示的是萬一集羣中的 Leader 服務器掛了，須要一個端口來從新進行選舉，選出一個新的 Leader，而這個端口就是用來執行選舉時服務器相互通訊的端口。若是是僞集羣的配置方式，因爲 B 都是同樣，因此不一樣的 Zookeeper 實例通訊端口號不能同樣，因此要給它們分配不一樣的端口號。 
l 建立myid文件 
    除了修改 zoo.cfg 配置文件，集羣模式下還要配置一個文件 myid，這個文件在 dataDir 目錄下，這個文件裏面就只有一個數據就是 A 的值，Zookeeper 啓動時會讀取這個文件，拿到裏面的數據與 zoo.cfg 裏面的配置信息比較從而判斷究竟是那個 server。 
l 執行運行腳本 
    和單機模式下的運行方式基本相同，值得注意的地方就是要分別在不一樣服務器上執行一次，例如分別在251，241，242上運行： 
./zkServer.sh start 
這樣才能使得整個集羣啓動起來。 

1.4.4. ZooKeeper的集羣僞分佈 
    其實在企業中式不會存在的，另外爲了測試一個客戶端程序也沒有必要存在，只有在物質條件比較匱乏的條件下才會存在的模式。 
集羣僞分佈模式就是在單機下模擬集羣的ZooKeeper服務，在一臺機器上面有多個ZooKeeper的JVM同時運行。 
l 確認集羣僞服務器的數量 
    2n+1，和以前的集羣分佈相同。 
l 編寫配置文件 
    在/conf文件夾新建三個配置文件，zoo1.cfg，zoo2.cfg以及zoo3.cfg。配置文件分別以下編寫： 
Zoo1.cfg 
tickTime=2000 
initLimit=10 
syncLimit=5 
dataDir=/root/hadoop-0.20.2/zookeeper-3.3.1/d_1 
clientPort=2181 
server.1=localhost:2887:3887 
server.2=localhost:2888:3888 
server.3=localhost:2889:3889 
Zoo2.cfg 
tickTime=2000 
initLimit=10 
syncLimit=5 
dataDir=/root/hadoop-0.20.2/zookeeper-3.3.1/d_2 
clientPort=2182 
server.1=localhost:2887:3887 
server.2=localhost:2888:3888 
server.3=localhost:2889:3889 
Zoo3.cfg 
tickTime=2000 
initLimit=10 
syncLimit=5 
dataDir=/root/hadoop-0.20.2/zookeeper-3.3.1/d_3 
clientPort=2183 
server.1=localhost:2887:3887 
server.2=localhost:2888:3888 
server.3=localhost:2889:3889 
    因爲三個服務都在同一臺電腦上，所以這裏要保證地址的惟一性，所以要特別注意IP地址和端口號不要互相沖突，以避免影響程序的正確執行。 
l 建立myid文件 
    這個同集羣模式部署，在各自的文件夾下面建立。 
l 執行運行腳本 
    因爲全部的配置文件都在/conf文件夾下面，所以要執行三次，並且要加文件名的參數，否則會默認執行zoo.cfg這個文件，以下： 
./zkServer.sh start zoo1.cfg 
./zkServer.sh start zoo2.cfg 
./zkServer.sh start zoo3.cfg 
執行完畢後，將完成ZooKeeper的集羣僞分佈的啓動。 

1.4.5. 經過ZooKeeper命令行工具訪問ZooKeeper 
    ZooKeeper命令行工具相似於Linux的shell環境，不過功能確定不及shell啦，可是使用它咱們能夠簡單的對ZooKeeper進行訪問，數據建立，數據修改等操做。 
當啓動 ZooKeeper 服務成功以後，輸入下述命令，鏈接到 ZooKeeper 服務： 
zkCli.sh –server 202.115.36.251:2181 
鏈接成功後，系統會輸出 ZooKeeper 的相關環境以及配置信息，並在屏幕輸出「 Welcome to ZooKeeper 」等信息。 
命令行工具的一些簡單操做以下： 
1 ）使用 ls 命令來查看當前 ZooKeeper 中所包含的內容： 
[zk: 202.115.36.251:2181(CONNECTED) 1] ls / 
2 ）建立一個新的 znode ，使用 create /zk myData 。這個命令建立了一個新的 znode 節點「 zk 」以及與它關聯的字符串： 
[zk: 202.115.36.251:2181(CONNECTED) 2] create /zk "myData" 
3 ）咱們運行 get 命令來確認 znode 是否包含咱們所建立的字符串： 
[zk: 202.115.36.251:2181(CONNECTED) 3] get /zk 
4 ）下面咱們經過 set 命令來對 zk 所關聯的字符串進行設置： 
[zk: 202.115.36.251:2181(CONNECTED) 4] set /zk "zsl" 
5 ）下面咱們將剛纔建立的 znode 刪除： 
[zk: 202.115.36.251:2181(CONNECTED) 5] delete /zk 

1.4.6. 使用API來訪問ZooKeeper 
    API訪問ZooKeeper纔是客戶端主要的使用手段，經過在客戶端編寫豐富多彩的程序，來達到對ZooKeeper的利用。這裏給出一個簡單的例子：（深刻的還沒能力給出啊，例子是從網上找的很清晰明瞭） 
1. import java.io.IOException; 
2. 
3. import org.apache.zookeeper.CreateMode; 
4. import org.apache.zookeeper.KeeperException; 
5. import org.apache.zookeeper.Watcher; 
6. import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids; 
7. import org.apache.zookeeper.ZooKeeper; 
8. 
9. public class demo { 
10.     // 會話超時時間，設置爲與系統默認時間一致 
11.     private static final int SESSION_TIMEOUT=30000; 
12.    
13.     // 建立 ZooKeeper 實例 
14.     ZooKeeper zk; 
15.    
16.     // 建立 Watcher 實例 
17.     Watcher wh=new Watcher(){ 
18.            public void process(org.apache.zookeeper.WatchedEvent event) 
19.            { 
20.                    System.out.println(event.toString()); 
21.            } 
22.     }; 
23.    
24.     // 初始化 ZooKeeper 實例 
25.     private void createZKInstance() throws IOException 
26.     {             
27.            zk=new ZooKeeper("localhost:2181",demo.SESSION_TIMEOUT,this.wh); 
28.           
29.     } 
30.    
31.     private void ZKOperations() throws IOException,InterruptedException,KeeperException 
32.     { 
33.            System.out.println("\n1. 建立 ZooKeeper 節點 (znode ： zoo2, 數據： myData2 ，權限： OPEN_ACL_UNSAFE ，節點類型： Persistent"); 
34.            zk.create("/zoo2","myData2".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT); 
35.           
36.            System.out.println("\n2. 查看是否建立成功： "); 
37.            System.out.println(new String(zk.getData("/zoo2",false,null))); 
38.                           
39.            System.out.println("\n3. 修改節點數據 "); 
40.            zk.setData("/zoo2", "shenlan211314".getBytes(), -1); 
41.           
42.            System.out.println("\n4. 查看是否修改爲功： "); 
43.            System.out.println(new String(zk.getData("/zoo2", false, null))); 
44.                           
45.            System.out.println("\n5. 刪除節點 "); 
46.            zk.delete("/zoo2", -1); 
47.           
48.            System.out.println("\n6. 查看節點是否被刪除： "); 
49.            System.out.println(" 節點狀態： ["+zk.exists("/zoo2", false)+"]"); 
50.     } 
51.    
52.     private void ZKClose() throws  InterruptedException 
53.     { 
54.            zk.close(); 
55.     } 
56.    
57.     public static void main(String[] args) throws IOException,InterruptedException,KeeperException { 
58.            demo dm=new demo(); 
59.            dm.createZKInstance( ); 
60.            dm.ZKOperations(); 
61.            dm.ZKClose(); 
62.     } 
63.} 
    此類包含兩個主要的 ZooKeeper 函數，分別爲 createZKInstance （）和 ZKOperations （）。其中 createZKInstance （）函數負責對 ZooKeeper 實例 zk 進行初始化。 ZooKeeper 類有兩個構造函數，咱們這裏使用  「 ZooKeeper （ String connectString, ， int sessionTimeout, ， Watcher watcher ）」對其進行初始化。所以，咱們須要提供初始化所需的，鏈接字符串信息，會話超時時間，以及一個 watcher 實例。 17 行到 23 行代碼，是程序所構造的一個 watcher 實例，它可以輸出所發生的事件。 
    ZKOperations （）函數是咱們所定義的對節點的一系列操做。它包括：建立 ZooKeeper 節點（ 33 行到 34 行代碼）、查看節點（ 36 行到 37 行代碼）、修改節點數據（ 39 行到 40 行代碼）、查看修改後節點數據（ 42 行到 43 行代碼）、刪除節點（ 45 行到 46 行代碼）、查看節點是否存在（ 48 行到 49 行代碼）。另外，須要注意的是：在建立節點的時候，須要提供節點的名稱、數據、權限以及節點類型。此外，使用 exists 函數時，若是節點不存在將返回一個 null 值。 


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