Java操作Zookeeper节点

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1. Java操作ZooKeeper

引入jar包：

<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.4.10</version>
</dependency>

private ZooKeeper zk;

/**
 * 创建连接
 *
 * @param address        地址 集群写多个，逗号分开docker.vm.com:2181,docker.vm.com:2182,docker.vm.com:2183
 * @param sessionTimeout 会话过期时间
 */
public void createConnection(String address, int sessionTimeout) {
    try {
        zk = new ZooKeeper(address, sessionTimeout, new Watcher() {
            // 监控所有被触发的事件
            public void process(WatchedEvent event) {
                System.out.println("已经触发了" + event.getType() + "事件！");
                //1、获取事件状态
                Event.KeeperState state = event.getState();
                //2、获取事件类型
                Event.EventType type = event.getType();
                //获取节点地址
                String path = event.getPath();
                //3、判断是否连接
                if (Event.KeeperState.SyncConnected == state) {
                    //4、判断类型
                    if (Event.EventType.None == type) {
                        System.out.println("###zookeeper建立连接成功###");
                    } else if (Event.EventType.NodeCreated == type) {
                        System.out.println("###Watcher监听的对应数据节点被创建###, 当前新增节点：" + path);
                    } else if (Event.EventType.NodeDataChanged == type) {
                        System.out.println("###Watcher监听的对应数据节点的数据内容发生变更###, 当前节点：" + path + "，被修改...");
                    } else if (Event.EventType.NodeChildrenChanged == type) {
                        System.out.println("###Wather监听的对应数据节点的子节点列表发生变更###, 当前子节点：" + path + "，被修改...");
                    } else if (Event.EventType.NodeDeleted == type) {
                        System.out.println("###Watcher监听的对应数据节点被删除###, 当前节点：" + path + "，被删除...");
                    }
                }

            }
        });
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}


/**
 * 判断指定节点是否存在
 *
 * @param path
 * @param needWatch
 * @return
 */
public Stat exist(String path, boolean needWatch) {
    try {
        return this.zk.exists(path, needWatch);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

/**
 * 创建持久化节点
 *
 * @param path
 * @param data
 * @return
 */
public boolean createNode(String path, String data) {
    try {
        this.exist(path, true);
        /**
         * acl:权限列表
         提供默认的权限OPEN_ACL_UNSAFE、CREATOR_ALL_ACL、READ_ACL_UNSAFE
         OPEN_ACL_UNSAFE：完全开放
         CREATOR_ALL_ACL：创建该znode的连接拥有所有权限
         READ_ACL_UNSAFE：所有的客户端都可读

         */
        /**
         * PERSISTENT 持久化节点
         * PERSISTENT_SEQUENTIAL 顺序自动编号持久化节点，这种节点会根据当前已存在的节点数自动加 1
         * EPHEMERAL 临时节点， 客户端session超时这类节点就会被自动删除
         * EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时自动编号节点
         */
        zk.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        System.out.println("###新增节点信息path:" + path + " data:" + data);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return false;
    }
}

/**
 * 修改持久化节点
 *
 * @param path
 * @param data
 * @return
 */
public boolean updateNode(String path, String data) {
    try {
        this.exist(path, true);
        //zk的数据版本是从0开始计数的。如果客户端传入的是-1，则表示zk服务器需要基于最新的数据进行更新。如果对zk的数据节点的更新操作没有原子性要求则可以使用-1.
        //version参数指定要更新的数据的版本, 如果version和真实的版本不同, 更新操作将失败. 指定version为-1则忽略版本检查
        zk.setData(path, data.getBytes(), -1);
        System.out.println("###修改节点信息path:" + path + " data:" + data);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return false;
    }
}

public boolean deleteNode(String path) {
    try {
        this.exist(path, true);
        zk.delete(path, -1);
        System.out.println("###删除节点信息path:" + path);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return false;
    }
}

public byte[] getNodeData(String path,boolean needWatch,Stat stat) {
    try {
        byte[] data = zk.getData(path, needWatch, stat);
        return data;
    } catch (KeeperException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

public void close() {
    try {
        if (zk != null) {
            zk.close();
            System.out.println("###zookeeper服务已关闭");
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    ZooTest test = new ZooTest();
    test.createConnection(ADDRESS, SESSION_TIMEOUT);
    test.createNode("/t1", "55555");
    test.updateNode("/test","3333");
    test.deleteNode("/test");
    test.close();
}

zookeeper的权限： ZooKeeper提供了如下几种验证模式（scheme）：
• digest：Client端由用户名和密码验证，譬如user:password，digest的密码生成方式是Sha1摘要的base64形式
• auth：不使用任何id，代表任何已确认用户。 • ip：Client端由IP地址验证，譬如172.2.0.0/24
• world：固定用户为anyone，为所有Client端开放权限
• super：在这种scheme情况下，对应的id拥有超级权限，可以做任何事情(cdrwa）

注意的是，exists操作和getAcl操作并不受ACL许可控制，因此任何客户端可以查询节点的状态和节点的ACL。
节点的权限（perms）主要有以下几种： • Create 允许对子节点Create操作 • Read
允许对本节点GetChildren和GetData操作 • Write 允许对本节点SetData操作 • Delete
允许对子节点Delete操作 • Admin 允许对本节点setAcl操作

ZooKeeper zk = new ZooKeeper("10.9.126.153", 3000, null);
List<ACL> acls = new ArrayList<ACL>(1);
Id id = new Id("digest", DigestAuthenticationProvider.generateDigest("admin:admin123"));
ACL acl = new ACL(ZooDefs.Perms.ALL, id);
//ACL acl = new ACL(ZooDefs.Perms.CREATE|ZooDefs.Perms.READ, id);//给多权限
acls.add(acl);
zk.create("/test", new byte[0], acls, CreateMode.PERSISTENT);
zk.addAuthInfo("digest", "admin:admin123".getBytes());
zk.close();

2. ZooKeeper基础

ZooKeeper是一个分布式应用程序协调服务。它监视集群中各个节点的状态，根据节点提交的反馈进行下一步合理操作。保证系统性能高效，功能稳定。
ZooKeeper客户端和server采用长连接。建立连接之后server生成64位的session
id给客户端。客户端定期发送ping包检查和保存于server的连接。一旦session结束或者超时，所有的临时节点被删除。客户端可以设置session超时时间。

2.1 ZooKeeper节点

ZooKeeper提供一个多层级（基于树形结构）的节点命名空间。类似于linux的目录结构，不同的是ZooKeeper每个节点都能存放数据，而linux文件系统中，只有文件中才能写数据，文件夹中只能放文件(ZooKeeper更简单，不区分文件和文件夹)。ZooKeeper中的节点不允许递归创建，即父节点不存在，不能创建子节点。如：

/parent_node/child

如果/parent_node不存在，则不能直接创建/parent_node/child
Zookeeper节点不能存放大量数据，每个节点存放数据上限为1M。 ZooKeeper节点有四种类型：
持久节点（PERSISTENT）：在节点创建后就一直存在，直到有显示的删除操作来清除这个节点。不会随客户端会话失效而消失。如果创建节点时选择PERSISTENT，则不能有同名的节点存在，否则会报错：

持久顺序节点(PERSISTENT_SEQUENTIAL):这类节点也是持久的。ZooKeeper中每个父节点会为它的一级子节点维护一份时序，记录每个子节点的先后顺序。ZooKeeper会为每个节点添加一个数字(10位长度左边以0填充的递增数字)后缀作为新的节点名，数字范围是整型最大值。如创建两个/nodetest/child节点，/nodetest下的节点是：

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临时节点(EPHEMERAL)：临时节点的生命周期与客户端会话绑定，如果创建节点的客户端会话失效(并不是断开连接)，则节点就被清除掉。临时节点下不能创建子节点
临时顺序节点(EPHEMERAL_SEQUENTIAL)：节点创建规则同持久顺序节点，只不过它是临时的。

2.2 Dubbo在ZooKeeper中的存储

Dubbo使用ZooKeeper作为注册中心，也是以节点的形式存储的：根节点：在/dubbo下一级节点时服务名(接口全路径)
二级节点下有四个子节点：consumers、configurators、routers、providers
Dubbo服务启动的时候会向/dubbo/${serviceName}/ providers下写入自己的URL地址,完成服务发布

2.3 ZooKeeper Watcher

客户端在向 ZooKeeper 服务器注册 Watcher 的同时，会将 Watcher 对象存储在客户端的 WatchManager中。当ZooKeeper 服务器触发 Watcher 事件后，会向客户端发送通知，客户端线程从 WatchManager的实现类中取出对应的 Watcher 对象来执行回调逻辑。

这个 Watcher 将作为整个 ZooKeeper会话期间的默认Watcher，会一直被保存在客户端 ZKWatchManager 的 defaultWatcher 中。另外，ZooKeeper
客户端也可以通过 getData、exists 和 getChildren 三个接口来向 ZooKeeper 服务器注册 Watcher。
无论是服务端还是客户端，一旦一个 Watcher 被触发，ZooKeeper 都会将其从相应的存储中移除。因此，在 Watcher的使用上是单次的，需要反复注册。这样的设计有效地减轻了服务端的压力。触发Watcher回调的条件：
a) 客户端建立连接、断开连接
b) 节点数据发生变化
c) 节点本身发生变化

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