ZooKeeper是一個(gè)分布式的，開(kāi)放源碼的分布式應用程序協(xié)調服務(wù)，它是一個(gè)為分布式應用提供一~致性服務(wù)的軟件，所提供的功能包括:配置維護、域名服務(wù)、分布式同步、組服務(wù)等。下面我們介紹一下典型的分布式環(huán)境下遇到的一些典型問(wèn)題的解決辦法。
1.集群管理(Group Membership)
ZooKeeper能夠很容易地實(shí)現集群管理的功能，如圖1.15所示。如果多臺Server組成一個(gè)服務(wù)集群，那么必須有一個(gè)“總管”知道當前集群中每臺機器的服務(wù)狀態(tài)，一旦有機器不能提供服務(wù)，就必須知會(huì )集群中的其他集群，并重新分配服務(wù)策略。同樣，當集群的服務(wù)能力增加時(shí)，就會(huì )增加一臺或多臺Server， 這些也必須讓“總管”知道。
Zo0 Keeper不僅能夠維護當前集群中機器的服務(wù)狀態(tài)，而且能夠選出一個(gè)“總管”，讓“總管”來(lái)管理集群一這就是 Zookeeper I的另一個(gè)功能 Leader Election。
它的實(shí)現方式是在 Zookeeper上創(chuàng )建一個(gè) EPHEMERAL類(lèi)型的目錄節點(diǎn)，然后每個(gè) Server在它們創(chuàng )建目錄節點(diǎn)的父目錄節點(diǎn)上調用 getchildrenf String path， Boolean watch)方法并設置 watch為true。由于是 EPHEMERAL目錄節點(diǎn)，當創(chuàng )建它的 Server死去時(shí)，這個(gè)目錄節點(diǎn)也隨之被刪除，所以 Children將會(huì )變化；這時(shí) get Children上的Watch將會(huì )被調用，通知其他 Server某臺 Server已死了。新增 Server也是同樣的原理。
那么，Z0 Keeper如何實(shí)現 Leader Election，也就是選出一個(gè) Master Server呢?和前面的一樣，每臺 Server創(chuàng )建一個(gè) EPHIEMERAL目錄節點(diǎn)，不同的是它還是一個(gè)SEQUENTIAL目錄節點(diǎn)，所以它是個(gè) EPHEMERAL SEQUENTIAL目錄節點(diǎn)。之所以它是 EPHEMERAL SEQUENTIAL目錄節點(diǎn)，是因為我們可以給每臺 Server g編號。
我們可以選擇當前最小編號的 Server為 Master，假如這個(gè)最小編號的 Server死去，由于它是 EPHEMERAL節點(diǎn)，死去的 Server對應的節點(diǎn)也被刪除，所以在當前的節點(diǎn)列表中又出現一個(gè)最小編號的節點(diǎn)，我們就選擇這個(gè)節點(diǎn)為當前 Master。這樣就實(shí)現了動(dòng)態(tài)選擇 Master，避免傳統上單 Master容易出現的單點(diǎn)故障問(wèn)題。
2.共享鎖( Locks)
在同一個(gè)進(jìn)程中，共享鎖很容易實(shí)現，但是在跨進(jìn)程或者不同 Server的情況下就不好實(shí)現了。然而 Zookeeper能很容易地實(shí)現這個(gè)功能，它的實(shí)現方式也是通過(guò)獲得鎖的 Server創(chuàng )建一個(gè) EPHEMERAL SEQUENTIAL目錄節點(diǎn)，再通過(guò)調用 getchildren方法，查詢(xún)當前的目錄節點(diǎn)列表中最小的目錄節點(diǎn)是否是自己創(chuàng )建的目錄節點(diǎn)，如果是自己創(chuàng )建的，那么它就獲得了這個(gè)鎖；如果不是，那么它就調用 exists(String path，Boolean watch)方法，并監控 Zookeeper上目錄節點(diǎn)列表的變化，直到使自己創(chuàng )建的節點(diǎn)是列表中最小編號的目錄節點(diǎn)，從而獲得鎖。釋放鎖很簡(jiǎn)單，只要刪除前面它自己所創(chuàng )建的目錄節點(diǎn)即可。
3.隊列管理
Keener可以外理以下兩種型的隊列
其一，同步隊列。即當一個(gè)隊列的成員都聚齊時(shí)，這個(gè)隊列才可用，否則一直等待所有成員到達。
其二，隊列按照FIFO方式進(jìn)行入隊和出隊操作，例如實(shí)現生產(chǎn)者和消費者模型。用Zo0 Keeper實(shí)現同步隊列的實(shí)現思路如下。
創(chuàng )建一個(gè)父目錄/ synchronizing，每個(gè)成員都監控標志( Set Watch)位目錄/ synchronizing/start是否存在，然后每個(gè)成員都加人這個(gè)隊列；
加人隊列的方式就是創(chuàng )建 /synchronizing/member i的臨時(shí)目錄節點(diǎn)，之后每個(gè)成員獲取/ synchronizing目錄的所有目錄節點(diǎn)，也就是 member_i；?判斷i的值是否已經(jīng)是成員的個(gè)數，如果小于成員個(gè)數等待/ 'synchronizing/ start的出現，如果已經(jīng)相等就創(chuàng )建 /synchronizing/star。
用 Zookeeper實(shí)現FIFO隊列的思路如下。
在特定的網(wǎng)站制作目錄下創(chuàng )建 SEQUENTIAL類(lèi)型的子目錄 queue I，這樣就能保證所有成員加入隊列時(shí)都是有編號的；出隊列時(shí)通過(guò) get Children()方法返回當前所有隊列中元素，再消費其中最小的一個(gè)，這樣就能保證FIFO。
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