引言
最近公司項目要使用zookeeper作為分布式鎖了，是以打算系統的了解一下zookeeper的使用特性、底層源碼、leader選舉機制、底層ZAB協定，以防項目使用過程中遇到詭異的問題而不知所措。預計分個4至5篇文章寫一下，記錄過程的同時也可以分享知識。
什麼是zookeeper
在以往的工作包括現在的面試中，對zookeeper印象最深的或許就是作為阿裡dubbo架構的注冊中心（時過境遷，現在已經是apache dubbo了（；´д｀）ゞ）。官方對zookeeper的定義是：ZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應用程式協調服務，是Google的Chubby一個開源的實作，是Hadoop和Hbase的重要元件。
沒想到吧，zookeeper使用最多的場景還是大資料領域(●ˇ∀ˇ●)。
zookeeper節點類型
- 持久化目錄節點：用戶端與zookeeper斷開連接配接後，該節點依舊存在，隻要不手動删除該節點，他将永遠存在
- 持久化順序編号目錄節點：用戶端與zookeeper斷開連接配接後，該節點依舊存在，隻是Zookeeper給該節點名稱進行順序編号
- 臨時目錄節點：zookeeper在一段時間内（逾時時間）沒有ping通此類型節點，會自動删除此節點，臨時節點不能有子節點
- 臨時順序編号目錄節點：和臨時節點類似，隻是在臨時節點的基礎上，zk對節點進行編号
- 容器節點：容器節點是一個比較特殊的節點，容器節點主要用于裝載子節點，當容器節點下面沒有子節點，則容器節點在未來會被Zookeeper自動清除,定時任務預設60s 檢查一次
zookeeper節點監聽機制
zk的可以對它的所有節點進行監聽，主要是以下三種監聽方式：
- 節點監聽：當節點被删除或者修改時，用戶端會收到通知
- 目錄監聽：當目錄存在子節點建立或者子節點删除時，用戶端會收到通知
- 目錄遞歸子節點監聽：當目錄任意子節點有目錄結構變化或者根節點資料變化時，用戶端會收到通知
zookeeper本地部署
既然要了解zk功能，那勢必要将zk本地部署了，zk部署比較簡單，以下四步即可完成：
- 下載下傳并解壓zk檔案包，位址為：，解壓指令使用：tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
- 拷貝一份配置檔案，以備不時之需（目前如果需要“僞叢集”部署也會需要多個配置檔案）使用: cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
- 修改zoo.cfg的data參數，防止檔案存儲資料丢失，dataDir=/home/tangshi/apache-zookeeper-3.5.8-bin/data
- 通過zk自帶的啟動腳本啟動即可：bin/zkServer.sh start conf/zoo.cfg，啟動完成後使用 ：bin/zkCli.sh -server 192.168.1.104:2181 ，連接配接zkServer就可以對zk進行系列操作了。
zookeeper常用基礎指令
1、create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]，中括号為可選項，沒有則預設建立持久化節點
- -s: 順序節點
- -e: 臨時節點
- -c: 容器節點
- -t: 可以給節點添加過期時間，預設禁用，需要通過系統參數啟用
- acl：節點權限設定
2、get [-s] [-w] path：檢視節點的資料
- -w: 添加監聽器
3、set [-s] [-v version] path data:修改節點資料
4、delete [-v version] path：删除節點
5、ls [-s] [-w] [-R] path：檢視節點
6、stat [-w] path：檢視節點狀态，效果如下：
stat檢視節點狀态
- cZxid：建立znode的事務ID（Zxid的值）。
- mZxid：最後修改znode的事務ID。
- pZxid：最後添加或删除子節點的事務ID（子節點清單發生變化才會發生改變）。
- ctime：znode建立時間。
- mtime：znode最近修改時間。
- dataVersion：znode的目前資料版本。
- cversion：znode的子節點結果集版本（一個節點的子節點增加、删除都會影響這個版本）。
- aclVersion：表示對此znode的acl版本。
- ephemeralOwner：znode是臨時znode時，表示znode所有者的 session ID。 如果znode不是臨時znode，則該字段設定為零。
- dataLength：znode資料字段的長度。
- numChildren：znode的子znode的數量。
zookeeper時間監聽機制
zk可以對其節點或者進行監聽，在發生對應的事件觸發，觸發後，對應的注冊立刻移除，監控指令如下：
get -w /path // 對節點注冊監聽
stat -w /path // 對節點注冊監聽，
ls -w /path //對目錄進行監聽，當目錄結構發生變化時觸發
ls -R -w /path //對目前目錄以及所有的子節點進行監聽 zk事件類型如下：
- None: 連接配接建立事件
- NodeCreated： 節點建立
- NodeDeleted： 節點删除
- NodeDataChanged：節點資料變化
- NodeChildrenChanged：子節點清單變化
- DataWatchRemoved：節點監聽被移除
- ChildWatchRemoved：子節點監聽被移除
zk事件被觸發效果如下圖:
節點資料變化觸發節點改變事件
zookeeper權限控制（ACL）
zookeeper可以控制節點的讀寫操作，來保證zk節點的資料安全性。zk的ACL分為權限模式、權限對象、權限資訊三個子產品，詳細解釋如下：
- 權限模式：scheme，分為範圍驗證和密碼驗證，範圍驗證時對一段ip或者一個ip進行賦權，密碼模式則是通過使用者明和密碼驗證，通過Digest認證方式驗證。
- 權限對象：如果權限模式為範圍驗證，則授權對象為ip或者ip位址段。權限模式為密碼模式時，則對應一個使用者名。如果對象為World，則是對所有的使用者進行授權
- 權限資訊：即資料節點的操作種類，分别為：
- 資料節點（c: create）建立權限，授予權限的對象可以在資料節點下建立子節點；
- 資料節點（w: wirte）更新權限，授予權限的對象可以更新該資料節點；
- 資料節點（r: read）讀取權限，授予權限的對象可以讀取該節點的内容以及子節點資訊；
- 資料節點（d: delete）删除權限，授予權限的對象可以删除該資料節點的子節點；
- 資料節點（a: admin）管理者權限，授予權限的對象可以對該資料節點進行管理 ACL 權限。
設定節點ACL有兩種方式，一種時通過create方法，在建立節點的時候賦權，另外一種是通過setAcl方式進行賦權，詳細如下：
create /cute-bear xiaomao digest:admin:dyks0yAxrXfvFZ7G5BN0+ZUcGCE=:cdrwa
setAcl /cute-bear digest:admin:dyks0yAxrXfvFZ7G5BN0+ZUcGCE=:cdrwa 設定權限之後，直接使用get方法擷取節點資料則報異常：org.apache.zookeeper.KeeperException$NoAuthException: KeeperErrorCode = NoAuth for /encry-node-admin，需要通過：addauth digest admin:admin123 進行登入後，才可正常讀取節點資料。另外提一下，zk設定acl還有一種明文方式，登陸後就可以對節點直接使用密文添加授權。當使用者忘記節點密碼後，可以使用超級管理者模式進行密碼修改：
- 啟動參數添加 -Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=super:<base64encoded(SHA1(密碼))
- 使用addauth digest super:密碼進行登入，最後使用setAcl修改密碼即可
以上就是zookeeper最基本的一些配置功能，下一篇文檔會針對zk叢集部署以及一些進階應用進行梳理。