一、 Zookeeper的資料結構
對于ZooKeeper而言，其存儲結構類似于檔案系統，也是一個樹形目錄服務，并通過Key-Value鍵值對的形式進行資料存儲。其中，Key由斜線間隔的路徑元素構成。對于Zookeeper而言，其名稱空間中的各節點皆用唯一路徑來辨別，其操作和維護的資料節點稱為znode。若需在節點中存儲資料，則以位元組數組的形式進行存儲。
需要說明的是：
- 對于各路徑下的節點而言，其key（也就是完整路徑或名稱）需唯一。
- 對于各節點而言，會存儲該節點的value值及對應的狀态屬性，且狀态屬性至少存在一個。
二、 ZooKeeper常見節點操作
2.1 ZooKeeper的節點類型
關于ZooKeeper的節點類型如下表：
| 類型 | 描述 |
| PERSISTENT | 表示持久節點，為預設的節點類型 |
| PERSISTENT_SEQUENTIAL | 表示持久順序節點，在添加時需增加 -s 參數。該類型的節點路徑會增加序号作字尾，是以适用于分布式鎖、分布式選舉等場景。 |
| EPHEMERAL | 表示臨時節點，添加時需增加- e 參數，該類型的節點不可擁有子節點，其與連接配接會話綁定，當用戶端斷開時，會由 zk 服務自動将該節點進行删除，該節點類型适用于心跳檢測，服務發現等場景。 |
| EPHEMERAL_SEQUENTIAL | 表示臨時順序節點，添加節點時需增加-e, -s 參數，其特點與持久順序節點類似，差別在于其适用于會話綁定。當會話斷開後，會被自動删除。 |
| CONTAINER | 表示容器節點，添加時需增加 -c 參數，當子節點全部被删除時，容器節點也會被一并進行删除 |
| PERSISTENT_WITH_TTL | 表示TTL節點，建立時需添加 -t 參數，其時間為毫秒。當用戶端斷開後，不會立即删除該節點，隻有當該節點無子節點且在給定的時間内無修改時，該節點才會被删除。 |
2.2 ZooKeeper的節點的狀态屬性
對于ZooKeeper節點的狀态屬性對象Stat而言，其擁有的屬性如下所示：
| 狀态屬性 | 描述 |
| cZxid | 表示建立該節點時對應的事務id |
| ctime | 表示該節點的建立時間 |
| mZxid | 表示最後修改節點時的對應的事務id |
| mtime | 表示最後修改該節點的時間 |
| pZxid | 表示該節點的子節點清單最後一次修改的事務id，需要說明的是，子節點清單的變更是指子節點的增加或删除，而子節點内容的修改則不屬于此範疇。 |
| cversion | 表示子節點的版本号，當子節點每次被修改時，其版本号都會增1 |
| dataversion | 表示資料的版本号，當資料每次被修改時，其版本号都會增1 |
| aclversion | 表示權限的版本号，當權限每次被修改時，版本号都會增1 |
| ephemeralOwner | 若為臨時節點，則表示會話的sessionID；若為持久節點，則該值為0 |
| dataLength | 表示該節點的資料長度 |
| numChildren | 表示該節點擁有的子節點的數量 |
2.3 事件監聽器Watcher
對于zookeeper的用戶端而言，其可監測 znode 節點的變化。當其發生變化時，會觸發相應的事件，并向監測節點發送通知，同時清除對該節點的監測。也就是說，在shell終端設定的Watch事件屬于一次性觸發器，當設定了監聽的資料或目錄發生改變時，伺服器會将該改變發送給設定該監聽的用戶端。下面給出一些常見的狀态：
| KeeperState | EventType | 觸發條件 | 說明 | 操作 |
| SyncConnected | None(-1) | 用戶端和服務端成功建立連接配接 | 此時用戶端和服務端處于連接配接狀态 | |
| NodeCreated(1) | Watcher監聽的對應資料節點被建立 | Create | ||
| NodeDelete(2) | Watcher監聽的對應資料節點被删除 | Delete/znode | ||
| NodeDataChange(3) | Watcher監聽的對應資料節點的資料内容發生變更 | setData/znode | ||
| NodeChildChange(4) | Watcher監聽的對應資料節點的子節點清單發生變更 | Create/child | ||
| Disconnect(0) | None(-1) | 用戶端與ZooKeeper服務端斷開連接配接 | ||
| Expired(-112) | None(-1) | 會話逾時 | 此時用戶端會話失效 | |
| AuthFailed(4) | None(-1) | 通常有兩種情況：1、使用錯誤的schema進行權限驗證，2、SASL權限檢查失敗 |
下面介紹常見的監聽機制。
2.3.1 監聽節點目錄變化
監聽節點目錄變化的指令為：
ls -w 路徑 如對“test-persistent”節點進行監聽，對應指令為：
ls -w /test-persistent 執行後結果如下：
接着建立一個會話，并新增一個子節點，對應指令如下：
create /test-persistent/child-1 節點1 執行結果如下：
接着再看之前的會話，會列印如下資訊：
當再次新增節點時，該會話不會輸出新的資訊，因為該監聽是一次性的。
2.3.2 監聽節點資料變化
監聽節點資料變化的指令為：
get -w 路徑 如使用如下指令對test-persistent節點進行監聽：
get -w test-persistent 執行後如下：
接着在另一個會話中執行如下指令來修改test-persistent節點的内容：
set /test-persistent 修改測試節點資料 執行結果如下：
此時檢視之前的會話，控制台會列印如下資訊：
與之前監聽目錄變化一樣，該監聽器也為一次性。
2.4 通路控制清單ACL
所謂ACL（Acess Control List），即 ZooKeeper 的通路權限實作。其内置的schema有：
- world：此為預設方式，表示所有人都可進行通路。
- auth：這代表已認證認證的使用者（在cli中可以通過addauth digest user:pwd 來添加目前上下文中的授權使用者）
- digest：此代表使用者名：密碼認證方式。
- ip：這表示使用 ip 位址進行認證
對于ACL支援的權限如下：
- CREATE：表示能建立子節點
- READ：表示能擷取節點資料和列出子節點清單。
- WRITE：表示能設定節點資料
- DELETE：表示能删除子節點
- ADMIN：表示能設定節點的權限。
2.5 ZooKeeper用戶端常見指令
在 Zookeeper 服務啟動後，可使用如下指令來連接配接ZooKeeper服務：
./zkCli.sh -server localhost:2181 執行後結果如下所示：
zookeeper 的常見指令如下：
| 指令 | 描述 | 用法示例 | 說明 |
| ls | 檢視某個路徑下的目錄清單 | ls [-s] [-w] [-R] path | path:完整路徑 -s:傳回狀态資訊 -w:監聽節點變化 -R:遞歸檢視某個路徑下的目錄清單 |
| create | 建立節點并指派 | create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl] | -s:表示順序節點 -e:表示臨時節點，臨時節點不能有子節點 -c:表示建立的是容器節點 -t:表示建立的是ttl節點 path: 表示要建立節點的路徑 data:表示在該節點存儲的資料 acl: 表示通路的權限，預設是world |
| set | 修改節點存儲的資料 | set [-s] [-v version] path data | path：表示節點的路徑 data: 表示節點需要存儲的資料 [version]: 表示版本号 |
| get | 擷取節點的資料和狀态資訊 | get [-s] [-w] path | -s：傳回的結果附帶狀态資訊 -w:傳回資訊并對節點進行事件監聽 |
| stat | 檢視節點狀态資訊 | stat [-w] path | path:代表路徑 -w: 表示進行事件監聽 |
| delete/deleteall | 删除某節點 | delete [-v version] path deleteall path [-b batch size] | 當節點不為空的時候，無法使用該指令進行删除 |
下面介紹一下各個指令的用法。
2.5.1 檢視指令：help
檢視指令如下：
help 執行後結果如下：
2.5.2 建立永久節點指令: create
建立節點的指令為：
create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl] 當不指定任何參數時，建立的節點即為永久節點，下面為對應的示例：
create /test testdata 執行後結果如下所示：
2.5.3 建立臨時節點指令：create -e
當需建立臨時節點時，需增加“ -e ” 參數，下面在“ /test ” 節點下建立一個臨時節點，對應的指令如下：
create -e /test/node1 aaa 執行後使用“ls /test” 指令進行檢視，結果如下：
接着執行退出指令後再次進行連接配接，并使用之前的檢視指令進行檢視，結果如下：
這表明臨時節點會在連接配接斷後會被zookeeper自動删除。
2.5.4 建立順序節點指令：create -s
若需建立順序節點，則增加 “ -s ” 參數即可。下面為對應的示例：
# 在test下建立一個node1節點
create -s /test/node1 123
# 在test下建立一個node2節點
create -s /test/node2 456
# 在同路徑下繼續建立一個同名的節點
create -s /test/node1 789 執行上面的指令後結果如下所示：
2.5.5 建立臨時順序節點：create -s -e
若需建立臨時順序節點，則需增加 " -s -e " 參數，下面為對應的示例：
create -e -s /test/node3 aaa 建立完畢後，使用對應的指令檢視結果如下所示：
退出後再次通路，使用對應的指令檢視結果如下所示：
此時發現臨時節點node3已消失不見。
2.5.6 檢視子節點清單資訊: list
檢視節點資訊的指令為：
ls [-s] [-w] [-R] path 下面給出對應的例子：
ls / 執行後結果如下所示：
2.5.7 檢視節點狀态資訊：stat
檢視節點狀态資訊的指令為：
stat[-w] path 對應的例子如下所示：
stat /zookeeper 執行結果如下所示：
2.5.8 檢視節點儲存的資訊: get
檢視節點儲存的資訊的指令為:
get [-s] [-w] path 對應的例子如下：
get /test 執行後結果如下所示：
2.5.9 修改節點的指令
下面為節點修改的指令：
set [-s] [-v version] path data 對應的例子如下所示：
set /test 1 執行後使用get -s 指令來檢視修改後的/test節點的狀态資訊，結果如下：
接着再使用set指令進行修改，修改完畢後使用get指令進行檢視，結果如下：
2.5.10 删除節點的指令
對于ZooKeeper 而言，删除指令有兩個，分别為：deleteall path [-b batch size]和delete path [version]。差別在于，deleteall 可遞歸地删除節點資訊，而對于delete而言，若當節點下存在子節點時，則無法删除該節點。
下面先驗證delete，使用到的指令為：
delete /test 執行結果如下：
接着示範deleteall，使用的指令為：
deleteall /test 接着試圖使用get指令來進行檢視，則其結果如下：
當然，除上表所列指令外，還有一些其他指令，如下圖所示：