ZooKeeper作为顶级分布式开源项目,应用非常广泛,Dubbo和Kafka这些知名的开源项目都在使用。之前只是听说过它,并没有仔细研究过。今天带大家来学习下ZooKeeper,主要从ZooKeeper的安装、可视化工具、应用三方面来介绍,希望对大家有所帮助!
简介
ZooKeeper是一款分布式协调框架,它可以为分布式系统提供一致性服务。ZooKeeper最初由Yahoo开发,后来捐献给了Apache基金会,现已成为Apache的顶级项目,目前在Github上有9.5k+Star。
分布式协调
要理解ZooKeeper我们首先需要了解下什么是分布式协调?这里拿Spring Cloud中注册中心的例子来说吧。
微服务(分布式)系统中有很多服务,相同的服务又有多个实例,我们在应用中可以通过服务名来负载均衡地调用服务,而这些服务有可能会挂掉,也有可能会有新的实例加入。此时我们就需要一个东西来做协调,保存好服务名称和可用实例调用IP的对应关系,此时注册中心就是一个分布式协调者的角色,而ZooKeeper就可以用来充当这个协调者。
安装
ZooKeeper的安装无论是Windows还是Linux都是很方便的,我们先来学习下它的安装。
Windows安装
首先下载ZooKeeper安装包,下载地址:https://www.apache.org/dyn/closer.lua/zookeeper/zookeeper-3.7.0/apache-zookeeper-3.7.0-bin.tar.gz# 设置心跳时间,单位毫秒 tickTime=2000 # 存储内存数据库快照的文件夹 dataDir=I:/developer/env/apache-zookeeper-3.7.0-bin/data # 监听客户端连接的端口 clientPort=2181
进入bin目录,启动ZooKeeper服务;
zkServer.cmd
服务启动成功后,控制台会输出如下信息。
...
Linux安装
使用Docker安装ZooKeeper无疑是最方便的,首先我们下载它的Docker镜像;docker pull zookeeper:3.7.0
创建好ZooKeeper的配置文件目录,并切换到该目录创建配置文件zoo.cfg;
mkdir /mydata/zookeeper/conf/ -p cd /mydata/zookeeper/conf/ touch zoo.cfg
配置文件zoo.cfg内容如下,直接使用VIM编辑即可;
# 设置心跳时间,单位毫秒 tickTime=2000 # 存储内存数据库快照的文件夹 dataDir=/tmp/zookeeper # 监听客户端连接的端口 clientPort=2181
docker run -p 2181:2181 --name zookeeper \ -v /mydata/zookeeper/conf/zoo.cfg:/conf/zoo.cfg \ -d zookeeper:3.7.0
命令行操作
首先使用zkCli命令行工具连接到ZooKeeper;接下来我们用命令行来操作下ZooKeeper,熟悉下ZooKeeper的使用。
zkCli.cmd -server 127.0.0.1:2181
通过help可以命令查看ZooKeeper的常用命令;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 0] help ZooKeeper -server host:port -client-configuration properties-file cmd args addWatch [-m mode] path # optional mode is one of [PERSISTENT, PERSISTENT_RECURSIVE] - default is PERSISTENT_RECURSIVE addauth scheme auth close config [-c] [-w] [-s] connect host:port create [-s] [-e] [-c] [-t ttl] path [data] [acl] delete [-v version] path deleteall path [-b batch size] delquota [-n|-b|-N|-B] path get [-s] [-w] path getAcl [-s] path getAllChildrenNumber path getEphemerals path history listquota path ls [-s] [-w] [-R] path printwatches on|off quit reconfig [-s] [-v version] [[-file path] | [-members serverID=host:port1:port2;port3[,...]*]] | [-add serverId=host:port1:port2;port3[,...]]* [-remove serverId[,...]*] redo cmdno removewatches path [-c|-d|-a] [-l] set [-s] [-v version] path data setAcl [-s] [-v version] [-R] path acl setquota -n|-b|-N|-B val path stat [-w] path sync path version whoami
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] ls / [zookeeper]
创建一个znode叫做/zk_test,存储字符串my_data,这用起来有点像Redis;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 2] create /zk_test my_data Created /zk_test
查看所有znode,可以看到zk_test这个znode;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 3] ls / [zk_test, zookeeper]
获取znode中存储的数据;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 4] get /zk_test my_data
修改znode中的数据;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 5] set /zk_test test_data [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 6] get /zk_test test_data
删除znode中的数据;
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 7] delete /zk_test [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 8] ls / [zookeeper]
可视化管理
首先下载PrettyZoo的安装包,下载地址:https://github.com/vran-dev/PrettyZoo/releasesPrettyZoo是一款基于 Apache Curator 和 JavaFX 实现的 Zookeeper 图形化管理客户端。颜值很高,推荐使用。
节点类型
ZooKeeper中的节点(znode)是有生命周期的,这取决于节点的类型。类型有主要有下面四种:
持久节点(Persistent):默认节点类型,节点创建后,会一直存在。 持久顺序节点(Persistent Sequential):具有持久节点特性,节点名称后会增加自增数字后缀。 临时节点(Ephemeral):临时存在,当创建节点的会话关闭时,节点被删除。 临时顺序节点(Ephemeral Sequential):具有临时节点特性,节点名称后会增加自增数字后缀。如果你用命令行创建节点的话,顺序特性对应-s选项,临时特性对应-e选项,比如如下命令:
# 创建持久顺序节点 create -s /test/seq segText # 创建临时节点 create -e /test/tmp tmpText # 创建临时顺序节点 create -s -e /test/seqTmp setTmpText
创建成功后显示如下:
...如果你用PrettyZoo来创建的话,只要勾选一个选项即可。
...作为注册中心使用
ZooKeeper作为注册中心使用,用法基本和Eureka和Consul相同,首先我们需要在pom.xml中添加ZooKeeper的服务发现组件;CAP是分布式架构中的重要理论,其包括一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容忍性(Partition tolerance)。我们经常使用的Eureka支持AP,而ZooKeeper支持CP。接下来我们学习下ZooKeeper在Spring Cloud中作为注册中心的应用。
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId> </dependency>
之后修改配置文件application.yml,添加ZooKeeper相关配置;
spring: cloud: zookeeper: # zookeeper连接地址 connect-string: localhost:2181 discovery: # 作为服务注册 register: true # 注册时使用IP地址而不是hostname prefer-ip-address: true
这里还是使用《Spring Cloud学习教程》中的例子,有两个服务zookeeper-ribbon-service和zookeeper-user-service,前者通过Ribbon远程调用后者;
... 分别启动两个服务,我们通过PrettyZoo可以发现,当ZooKeeper作为注册中心时,注册服务的名称、IP、端口都被存储到了里面;
... 我们调用zookeeper-ribbon-service中的接口测试下,发现可以正常访问,接口地址:http://localhost:8301/user/1 ... 如果这时候我们把zookeeper-user-service服务关掉的话,我们可以发现ZooKeeper会自动删除存储的数据; ... 由此可以看出,ZooKeeper作为微服务的注册中心是通过临时节点来实现的,当服务上线时会向ZooKeeper中注册,当服务下线时会被ZooKeeper删除,保障了微服务的高可用。
总结
今天我们学习了下ZooKeeper的安装、可视化工具PrettyZoo的使用以及ZooKeeper在Spring Cloud中作为注册中心的应用。其实ZooKeeper在分布式系统中还有很多应用,比如说做分布式锁、实现选主功能、取代UUID来生成唯一ID,大家感兴趣的话可以深入研究下!