五分鐘了解ZooKeeper的工作原理
分布式架構有以下幾點普适性的共性需求：
1. 提供叢集的集中化的配置管理功能，可以不重新開機就讓新的配置參數生效，類似與配置中心
2. 簡單可靠的叢集節點動态發現機制，便于動态發現服務，動态擴充節點
3. 簡單可靠的leader選舉機制
4. 提供分布式鎖
zookeeper的資料結構整體上可以看作一顆目錄樹，其中每個節點被稱作ZNode，每個Znode都可以通過其路徑（Path）唯一辨別，如/services/helloworld。每個ZNode都可以綁定一個二進制存儲資料（Data），用來存儲少量資料，預設最大1MB。不建議在ZNode中存儲大量的資料，因為資料多份複制，會帶來寬帶壓力，降低性能。
ZNode有一個ACL通路權限清單，用來決定目前操作API 的使用者是否有操作此節點的權限。ZNode還提供了實時通知的接口--Watch，應用可以選擇任意ZNode進行監聽，如果被監聽的ZNode或者其Child發生變化，則應用可以實時收到通知，這樣一來，很多場景和需求都能通過ZooKeeper來實作了。
此外，ZNode是有生命周期的，這取決于節點的類型，節點的類型分為以下幾類：
1. 持久節點：節點建立後就一直存在，直到有删除操作來主動删除該節點
2. 臨時節點：臨時節點的生命周期和建立該節點的用戶端會話綁定，即如果用戶端會話失效（用戶端當機或下線），這個節點自動删除
3. 時序節點：建立節點是可以設定這個屬性，ZooKeeper會自動為給定的節點加上一個數字字尾，作為新的節點名。數字字尾的範圍是整型的最大值
4. 臨時性時序節點：同時具備臨時節點與時序節點的特性，主要用于分布式鎖的實作
從上面的分析來看，持久節點主要用于儲存持久化資料，如叢集的配置資訊，結合Watch特性，實作配置的實時生效。
臨時節點可以實作複雜的動态服務發現和服務路由功能。通常的做法是，分布式叢集不同伺服器上的服務注冊到同一個ZooKeeper上，并在某個指定的路徑下建立各自對應的臨時節點，如/serviceA/node1, /serviceA/node2，用戶端則監聽/service目錄。當有新的節點加入叢集時，ZooKeeper會把變化實時通知到所有用戶端，用戶端就可以及時更新自己的服務路由轉發表，實作全自動透明的服務發現和服務路由功能。
時序類型的節點，在建立時，每個節點名都會被追加一個遞增的序号，類似于資料庫自增主鍵，每個ZNode都有唯一序号，而且不會沖突。以此可以實作簡單的Master（Leader）選舉機制。即把一組service執行個體都注冊為臨時性時序節點ZNode，每次選取Master時，選取序号最小的為Master，而當Master當機時，相應的ZNode會消失，新的伺服器清單會推送至用戶端，繼續選舉下一任Master，這樣就做到了動态選舉Master。
ZooKeeper主要用于以下場景：
1. 實作配置管理（配置中心）
2. 服務注冊中心
3. 叢集通信與控制子系統
作為服務注冊中心時：
首先服務提供者将自身的服務資訊注冊到注冊中心。通常注冊資訊包含如下内容：
1. 服務的類型
2. 隸屬于哪個系統
3. 服務的IP/端口
4. 服務的請求URL
5. 服務的權重
其次注冊中心要将所有服務資訊存儲，同時負責将注冊資訊的更新推送到所有的消費者（通過Watch機制實作）。
最後，服務消費者隻有在初始化及服務變更時會依賴注冊中心，而在整個服務調用過程中與服務提供方直接通信，不依賴于任何第三方，包括注冊中心。
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