ZooKeeper作为 Dubbo的注册中心为大家熟知，其实并不算陌生，今天我就一起来详细了解一下 ZooKeeper @mikechen
Zookeeper的理解？
Zookeeper 是一个开源的分布式 协调服务框架，它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件。
Zookeeper 致力于提供一个高性能、高可用，且具备严格的顺序访问控制能力的分 布式协调服务，是雅虎公司创建，是 Google 的 Chubby 一个开源的实现。
Zookeeper的角色？
1.leader角色
处理所有的事务请求（写请求），可以处理读请求，集群中只能有一个Leader
2. Follower角色
只能处理读请求，同时作为 Leader的候选节点，即如果Leader宕机，Follower节点要参与到新的Leader选举中，有可能成为新的Leader节点。
3. Observer角色
Observer：只能处理读请求,不能参与选举。
Zookeeper 的数据模型？
在 Zookeeper 中，可以说 Zookeeper 中的所有存储的数据是由 znode 组成的，节点也称为 znode，并以 key/value 形式存储数据。
整体结构类似于 linux 文件系统的模式以树形结构存储，其中根路径以 / 开头。
提供了四种类型的数据节点 Znode：
1.持久节点
除非手动删除，否则节点一直存在于Zookeeper上
2.持久顺序节点
基本特性同持久节点，只是增加了顺序属性，节点名后边会追加一个由父节点维护的自增整型数字
3.临时节点
客户端与Zookeeper断开连接后，该节点被删除
4.临时顺序节点
基本特性同临时节点，增加了顺序属性，节点名后边会追加一个由父节点维护的自增整型数字
Zookeeper的核心功能？
虽然可以用Zookeeper实现很多功能，但是主要提供了三个核心功能：
1.文件系统
zk的存储的数据的结构，类似于一个文件系统。
每个节点称为znode，每个znode都是一个类似于KV的结构，每个节点名称相当于key，每个节点中都保存了对应的数据，类似于Key对应的value。每个znode下面都可以有多个子节点，就这样一直延续下去，构成了类似于Linux文件系统的架构。
2.通知机制
当某个client监听某个节点时，当该节点发生变化时（有可能是增加子节点，或者节点值变了等），zk就会通知监听该节点的客户端来处理。
3.集群管理机制
zk本身是一个集群结构，有一个leader节点，负责写请求，多个follower负责响应读请求。并且在leader节点故障时，会自动根据选举机制从剩下的follower中选出新的leader。
Zookeeper的架构与集群规则?
集群为2N+1台，N>0，比如N为1的情况就是3台。
为什么是3台而不是2台呢？因为集群需要一半以上的机器可用，所以，3台挂掉1台还能工作，2台不能。
Zookeeper的工作模式？
1.Zookeeper从设计模式的角度理解，是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架。
2.基于事件监听通知，监听注册到上面的节点的动向（修改、新增、删除），会实时的通知访问客户端。
3.选举机制，中心化思想，分为主从操作，进行分布式控制所有slave之间的同步决策。
Zab 协议的原理可细分为四个阶段：选举（Leader Election）、发现（Discovery）、同步（Synchronization）和广播（Broadcast）。
1.Leader election(选举阶段)
节点在一开始都处于选举阶段，只要有一个节点得到超过半数节点的票数，它就可以当选准 Leader。
2.Discovery(发现阶段)
在这个阶段，Followers跟准Leader进行通信，同步Followers最近接收的事务提议。
3.Synchronization(同步阶段)
同步阶段主要是利用Leader前一阶段获得的最新提议历史，同步集群中所有的副本。同步完成之后准Leader才会成为真正的Leader。
4.Broadcast(广播阶段)
到了这个阶段，Zookeeper集群才能正式对外提供事务服务，并且Leader 可以进行消息广播。同时如果有新的节点加入，还需要对新节点进行同步。
Zookeeper如何实现分布式锁？
常见的分布式锁实现方案里面，除了使用redis来实现之外，使用Zookeeper也可以实现分布式锁。
Zookeeper 分布式锁是基于 临时顺序节点 来实现的，锁可理解为 Zookeeper 上的一个节点，当需要获取锁时，就在这个锁节点下创建一个临时顺序节点。
如下图所示：
当存在多个客户端同时来获取锁，就按顺序依次创建多个临时顺序节点，但只有排列序号是第一的那个节点能获取锁成功。
其他节点则按顺序分别监听前一个节点的变化，当被监听者释放锁时，监听者就可以马上获得锁。
Zookeeper的应用场景？
1.命名服务Name Service
依赖Zookeeper可以生成全局唯一的节点ID，来对分布式系统中的资源进行管理。
2.分布式协调
这是Zookeeper的核心使用了。利用Wather的监听机制，一个系统的某个节点状态发生改变，另外系统可以得到通知。
3.集群管理
分布式集群中状态的监控和管理，使用Zookeeper来存储。
4.分布式锁
利用Zookeeper创建临时顺序节点的特性。
以上
更多分布式架构系列、阿里架构师进阶系列，请查看以下文章：
阿里架构师进阶从0到1全部合集(建议收藏)