頂級分布式開源項目，配上這款可視化工具，真香！

昵稱10087950 2022-07-26 發(fā)布于江蘇

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ZooKeeper作為頂級分布式開源項目，應(yīng)用非常廣泛，Dubbo和Kafka這些知名的開源項目都在使用。之前只是聽說過它，并沒有仔細(xì)研究過。今天帶大家來學(xué)習(xí)下ZooKeeper，主要從ZooKeeper的安裝、可視化工具、應(yīng)用三方面來介紹，希望對大家有所幫助！

簡介

ZooKeeper是一款分布式協(xié)調(diào)框架，它可以為分布式系統(tǒng)提供一致性服務(wù)。ZooKeeper最初由Yahoo開發(fā)，后來捐獻(xiàn)給了Apache基金會，現(xiàn)已成功Apache的頂級項目，目前在Github上有9.5k+Star。

分布式協(xié)調(diào)

要理解ZooKeeper我們首先需要了解下什么是分布式協(xié)調(diào)？這里拿Spring Cloud中注冊中心的例子來說吧。

微服務(wù)（分布式）系統(tǒng)中有很多服務(wù)，相同的服務(wù)又有多個實例，我們在應(yīng)用中可以通過服務(wù)名來負(fù)載均衡地調(diào)用服務(wù)，而這些服務(wù)有可能會掛掉，也有可能會有新的實例加入。此時我們就需要一個東西來做協(xié)調(diào)，保存好服務(wù)名稱和可用實例調(diào)用IP的對應(yīng)關(guān)系，此時注冊中心就是一個分布式協(xié)調(diào)者的角色，而ZooKeeper就可以用來充當(dāng)這個協(xié)調(diào)者。

安裝

ZooKeeper的安裝無論是Windows還是Linux都是很方便的，我們先來學(xué)習(xí)下它的安裝。

Windows安裝

首先下載ZooKeeper安裝包，下載地址：https://www./dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.7.0/apache-zookeeper-3.7.0-bin.tar.gz

解壓到指定目錄，解壓完成后目錄結(jié)構(gòu)如下；

在conf目錄下創(chuàng)建配置文件zoo.cfg，內(nèi)容如下；

# 設(shè)置心跳時間，單位毫秒
tickTime=2000
# 存儲內(nèi)存數(shù)據(jù)庫快照的文件夾
dataDir=I:/developer/env/apache-zookeeper-3.7.0-bin/data
# 監(jiān)聽客戶端連接的端口
clientPort=2181

進(jìn)入bin目錄，啟動ZooKeeper服務(wù)；

zkServer.cmd

服務(wù)啟動成功后，控制臺會輸出如下信息。

Linux安裝

使用Docker安裝ZooKeeper無疑是最方便的，首先我們下載它的Docker鏡像；

docker pull zookeeper:3.7.0

創(chuàng)建好ZooKeeper的配置文件目錄，并切換到該目錄創(chuàng)建配置文件zoo.cfg；

mkdir /mydata/zookeeper/conf/ -p
cd /mydata/zookeeper/conf/
touch zoo.cfg

配置文件zoo.cfg內(nèi)容如下，直接使用VIM編輯即可；

# 設(shè)置心跳時間，單位毫秒
tickTime=2000
# 存儲內(nèi)存數(shù)據(jù)庫快照的文件夾
dataDir=/tmp/zookeeper
# 監(jiān)聽客戶端連接的端口
clientPort=2181

運行ZooKeeper容器。

docker run -p 2181:2181 --name zookeeper \
-v /mydata/zookeeper/conf/zoo.cfg:/conf/zoo.cfg \
-d zookeeper:3.7.0

命令行操作

接下來我們用命令行來操作下ZooKeeper，熟悉下ZooKeeper的使用。

首先使用zkCli命令行工具連接到ZooKeeper；

zkCli.cmd -server 127.0.0.1:2181

通過help可以命令查看ZooKeeper的常用命令；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 0] help
ZooKeeper -server host:port -client-configuration properties-file cmd args
        addWatch [-m mode] path # optional mode is one of [PERSISTENT, PERSISTENT_RECURSIVE] - default is PERSISTENT_RECURSIVE
        addauth scheme auth
        close
        config [-c] [-w] [-s]
        connect host:port
        create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]
        delete [-v version] path
        deleteall path [-b batch size]
        delquota [-n|-b|-N|-B] path
        get [-s] [-w] path
        getAcl [-s] path
        getAllChildrenNumber path
        getEphemerals path
        history
        listquota path
        ls [-s] [-w] [-R] path
        printwatches on|off
        quit
        reconfig [-s] [-v version] [[-file path] | [-members serverID=host:port1:port2;port3[,...]*]] | [-add serverId=host:port1:port2;port3[,...]]* [-remove serverId[,...]*]
        redo cmdno
        removewatches path [-c|-d|-a] [-l]
        set [-s] [-v version] path data
        setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl
        setquota -n|-b|-N|-B val path
        stat [-w] path
        sync path
        version
        whoami

大家都知道Redis是通過key-value的形式存儲數(shù)據(jù)的，而ZooKeeper是通過znode-value的形式存儲數(shù)據(jù)的，znode有點像目錄，而/目錄就是ZooKeeper中的根目錄，通過如下命令可以查看所有znode；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] ls /
[zookeeper]

創(chuàng)建一個znode叫做/zk_test，存儲字符串my_data，這用起來有點像Redis；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 2] create /zk_test my_data
Created /zk_test

查看所有znode，可以看到zk_test這個znode；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 3] ls /
[zk_test, zookeeper]

獲取znode中存儲的數(shù)據(jù)；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 4] get /zk_test
my_data

修改znode中的數(shù)據(jù)；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 5] set /zk_test test_data
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 6] get /zk_test
test_data

刪除znode中的數(shù)據(jù)；

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 7] delete /zk_test
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 8] ls /
[zookeeper]

可視化管理

PrettyZoo是一款基于 Apache Curator 和 JavaFX 實現(xiàn)的 Zookeeper 圖形化管理客戶端。顏值很高，推薦使用。

首先下載PrettyZoo的安裝包，下載地址：https://github.com/vran-dev/PrettyZoo/releases

我們需要創(chuàng)建一個連接，連接到ZooKeeper，可以發(fā)現(xiàn)PrettyZoo是支持通過SSH通道連接的；

雙擊連接，我們可以查看到ZooKeeper中存儲的數(shù)據(jù)，很清楚的發(fā)現(xiàn)，ZooKeeper是按目錄結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)的；

右鍵目錄，我們可以創(chuàng)建和刪除znode，有了這個工具，基本上可以和命令行操作說再見了；

如果你還是覺得命令行比較炫酷的話，PrettyZoo也實現(xiàn)了命令行功能，打開命令行標(biāo)簽就可以愉快地敲命令了。

節(jié)點類型

ZooKeeper中的節(jié)點（znode）是有生命周期的，這取決于節(jié)點的類型。類型有主要有下面四種：

持久節(jié)點（Persistent）：默認(rèn)節(jié)點類型，節(jié)點創(chuàng)建后，會一直存在。
持久順序節(jié)點（Persistent Sequential）：具有持久節(jié)點特性，節(jié)點名稱后會增加自增數(shù)字后綴。
臨時節(jié)點（Ephemeral）：臨時存在，當(dāng)創(chuàng)建節(jié)點的會話關(guān)閉時，節(jié)點被刪除。
臨時順序節(jié)點（Ephemeral Sequential）：具有臨時節(jié)點特性，節(jié)點名稱后會增加自增數(shù)字后綴。

如果你用命令行創(chuàng)建節(jié)點的話，順序特性對應(yīng)-s選項，臨時特性對應(yīng)-e選項，比如如下命令：

# 創(chuàng)建持久順序節(jié)點
create -s /test/seq segText
# 創(chuàng)建臨時節(jié)點
create -e /test/tmp tmpText
# 創(chuàng)建臨時順序節(jié)點
create -s -e /test/seqTmp setTmpText

創(chuàng)建成功后顯示如下：

如果你用PrettyZoo來創(chuàng)建的話，只要勾選一個選項即可。

作為注冊中心使用

CAP是分布式架構(gòu)中的重要理論，其包括一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區(qū)容忍性(Partition tolerance)。我們經(jīng)常使用的Eureka支持AP，而ZooKeeper支持CP。接下來我們學(xué)習(xí)下ZooKeeper在Spring Cloud中作為注冊中心的應(yīng)用。

ZooKeeper作為注冊中心使用，用法基本和Eureka和Consul相同，首先我們需要在pom.xml中添加ZooKeeper的服務(wù)發(fā)現(xiàn)組件；

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
</dependency>

之后修改配置文件application.yml，添加ZooKeeper相關(guān)配置；

spring:
  cloud:
    zookeeper:
      # zookeeper連接地址
      connect-string: localhost:2181
      discovery:
        # 作為服務(wù)注冊
        register: true
        # 注冊時使用IP地址而不是hostname
        prefer-ip-address: true

這里還是使用《Spring Cloud學(xué)習(xí)教程》中的例子，有兩個服務(wù)zookeeper-ribbon-service和zookeeper-user-service，前者通過Ribbon遠(yuǎn)程調(diào)用后者；

分別啟動兩個服務(wù)，我們通過PrettyZoo可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)ZooKeeper作為注冊中心時，注冊服務(wù)的名稱、IP、端口都被存儲到了里面；

我們調(diào)用zookeeper-ribbon-service中的接口測試下，發(fā)現(xiàn)可以正常訪問，接口地址：http://localhost:8301/user/1

如果這時候我們把zookeeper-user-service服務(wù)關(guān)掉的話，我們可以發(fā)現(xiàn)ZooKeeper會自動刪除存儲的數(shù)據(jù)；

由此可以看出，ZooKeeper作為微服務(wù)的注冊中心是通過臨時節(jié)點來實現(xiàn)的，當(dāng)服務(wù)上線時會向ZooKeeper中注冊，當(dāng)服務(wù)下線時會被ZooKeeper刪除，保障了微服務(wù)的高可用。

總結(jié)

今天我們學(xué)習(xí)了下ZooKeeper的安裝、可視化工具PrettyZoo的使用以及ZooKeeper在Spring Cloud中作為注冊中心的應(yīng)用。其實ZooKeeper在分布式系統(tǒng)中還有很多應(yīng)用，比如說做分布式鎖、實現(xiàn)選主功能、取代UUID來生成唯一ID，大家感興趣的話可以深入研究下！