引言
最近公司项目要使用zookeeper作为分布式锁了，所以打算系统的了解一下zookeeper的使用特性、底层源码、leader选举机制、底层ZAB协议，以防项目使用过程中遇到诡异的问题而不知所措。预计分个4至5篇文章写一下，记录过程的同时也可以分享知识。
什么是zookeeper
在以往的工作包括现在的面试中，对zookeeper印象最深的或许就是作为阿里dubbo框架的注册中心（时过境迁，现在已经是apache dubbo了（；´д｀）ゞ）。官方对zookeeper的定义是：ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。
没想到吧，zookeeper使用最多的场景还是大数据领域(●ˇ∀ˇ●)。
zookeeper节点类型
- 持久化目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只要不手动删除该节点，他将永远存在
- 持久化顺序编号目录节点：客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
- 临时目录节点：zookeeper在一段时间内（超时时间）没有ping通此类型节点，会自动删除此节点，临时节点不能有子节点
- 临时顺序编号目录节点：和临时节点类似，只是在临时节点的基础上，zk对节点进行编号
- 容器节点：容器节点是一个比较特殊的节点，容器节点主要用于装载子节点，当容器节点下面没有子节点，则容器节点在未来会被Zookeeper自动清除,定时任务默认60s 检查一次
zookeeper节点监听机制
zk的可以对它的所有节点进行监听，主要是以下三种监听方式：
- 节点监听：当节点被删除或者修改时，客户端会收到通知
- 目录监听：当目录存在子节点创建或者子节点删除时，客户端会收到通知
- 目录递归子节点监听：当目录任意子节点有目录结构变化或者根节点数据变化时，客户端会收到通知
zookeeper本地部署
既然要了解zk功能，那势必要将zk本地部署了，zk部署比较简单，以下四步即可完成：
- 下载并解压zk文件包，地址为：，解压命令使用：tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.8-bin.tar.gz
- 拷贝一份配置文件，以备不时之需（当前如果需要“伪集群”部署也会需要多个配置文件）使用: cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
- 修改zoo.cfg的data参数，防止文件存储数据丢失，dataDir=/home/tangshi/apache-zookeeper-3.5.8-bin/data
- 通过zk自带的启动脚本启动即可：bin/zkServer.sh start conf/zoo.cfg，启动完成后使用 ：bin/zkCli.sh -server 192.168.1.104:2181 ，连接zkServer就可以对zk进行系列操作了。
zookeeper常用基础命令
1、create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl]，中括号为可选项，没有则默认创建持久化节点
- -s: 顺序节点
- -e: 临时节点
- -c: 容器节点
- -t: 可以给节点添加过期时间，默认禁用，需要通过系统参数启用
- acl：节点权限设置
2、get [-s] [-w] path：查看节点的数据
- -w: 添加监听器
3、set [-s] [-v version] path data:修改节点数据
4、delete [-v version] path：删除节点
5、ls [-s] [-w] [-R] path：查看节点
6、stat [-w] path：查看节点状态，效果如下：
stat查看节点状态
- cZxid：创建znode的事务ID（Zxid的值）。
- mZxid：最后修改znode的事务ID。
- pZxid：最后添加或删除子节点的事务ID（子节点列表发生变化才会发生改变）。
- ctime：znode创建时间。
- mtime：znode最近修改时间。
- dataVersion：znode的当前数据版本。
- cversion：znode的子节点结果集版本（一个节点的子节点增加、删除都会影响这个版本）。
- aclVersion：表示对此znode的acl版本。
- ephemeralOwner：znode是临时znode时，表示znode所有者的 session ID。 如果znode不是临时znode，则该字段设置为零。
- dataLength：znode数据字段的长度。
- numChildren：znode的子znode的数量。
zookeeper时间监听机制
zk可以对其节点或者进行监听，在发生对应的事件触发，触发后，对应的注册立刻移除，监控命令如下：
get -w /path // 对节点注册监听
stat -w /path // 对节点注册监听，
ls -w /path //对目录进行监听，当目录结构发生变化时触发
ls -R -w /path //对当前目录以及所有的子节点进行监听 zk事件类型如下：
- None: 连接建立事件
- NodeCreated： 节点创建
- NodeDeleted： 节点删除
- NodeDataChanged：节点数据变化
- NodeChildrenChanged：子节点列表变化
- DataWatchRemoved：节点监听被移除
- ChildWatchRemoved：子节点监听被移除
zk事件被触发效果如下图:
节点数据变化触发节点改变事件
zookeeper权限控制（ACL）
zookeeper可以控制节点的读写操作，来保证zk节点的数据安全性。zk的ACL分为权限模式、权限对象、权限信息三个模块，详细解释如下：
- 权限模式：scheme，分为范围验证和口令验证，范围验证时对一段ip或者一个ip进行赋权，口令模式则是通过用户明和密码验证，通过Digest认证方式验证。
- 权限对象：如果权限模式为范围验证，则授权对象为ip或者ip地址段。权限模式为口令模式时，则对应一个用户名。如果对象为World，则是对所有的用户进行授权
- 权限信息：即数据节点的操作种类，分别为：
- 数据节点（c: create）创建权限，授予权限的对象可以在数据节点下创建子节点；
- 数据节点（w: wirte）更新权限，授予权限的对象可以更新该数据节点；
- 数据节点（r: read）读取权限，授予权限的对象可以读取该节点的内容以及子节点信息；
- 数据节点（d: delete）删除权限，授予权限的对象可以删除该数据节点的子节点；
- 数据节点（a: admin）管理者权限，授予权限的对象可以对该数据节点进行管理 ACL 权限。
设置节点ACL有两种方式，一种时通过create方法，在创建节点的时候赋权，另外一种是通过setAcl方式进行赋权，详细如下：
create /cute-bear xiaomao digest:admin:dyks0yAxrXfvFZ7G5BN0+ZUcGCE=:cdrwa
setAcl /cute-bear digest:admin:dyks0yAxrXfvFZ7G5BN0+ZUcGCE=:cdrwa 设置权限之后，直接使用get方法获取节点数据则报异常：org.apache.zookeeper.KeeperException$NoAuthException: KeeperErrorCode = NoAuth for /encry-node-admin，需要通过：addauth digest admin:admin123 进行登录后，才可正常读取节点数据。另外提一下，zk设置acl还有一种明文方式，登陆后就可以对节点直接使用密文添加授权。当用户忘记节点密码后，可以使用超级管理员模式进行密码修改：
- 启动参数添加 -Dzookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest=super:<base64encoded(SHA1(密码))
- 使用addauth digest super:密码进行登录，最后使用setAcl修改密码即可
以上就是zookeeper最基本的一些配置功能，下一篇文档会针对zk集群部署以及一些进阶应用进行梳理。