1.zookeeper watcherԴ?源码?
2.ZK的watch机制实现原理
3.深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
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Zookeeper的概述与基础概念
Zookeeper是用于提供高效、可靠的源码分布式协调服务的工业解决方案,主要应用于大型分布式系统。源码它通过ZAB协议实现了一种主备模式的源码架构以保持数据一致性,无需直接采用Paxos算法。源码
Zookeeper提供了一套高性能、源码股票交易 源码高可用且具有严格顺序访问控制能力的源码分布式协调服务。其服务包括统一命名服务、源码配置管理和分布式锁等。源码用于解决分布式数据一致性问题,源码Zookeeper采用了ZAB(Zookeeper Atomic Broadcast)协议。源码Zookeeper作为Google Chubby的源码开源实现,具有高可用性和数据一致性,源码广泛应用于负载均衡、源码命名服务、源码分布式锁、集群管理和master选举等场景。
Zookeeper可以确保以下一致性要求:
1. 顺序一致性:同一客户端发起的事务请求按照发起顺序应用至ZooKeeper中。
2. 原子性:所有事务请求在集群中所有机器上应用状态一致,要么全部成功,要么全部失败。
3. 单一视图:客户端无论连接哪个服务器,upx源码编译都看到相同的服务端数据模型。
4. 可靠性:事务成功应用后,其引起的服务端状态变更保持不变,除非有其他事务变更。
5. 实时性:客户端最终能够读取到事务变更后的最新数据状态,但不保证即时性。
Zookeeper集群角色包括Leader、Follower和Observer。Leader处理数据更新,Follower和Observer提供读服务,但Follower不参与Leader选举和写操作的“过半写成功”策略。集群数量通常为奇数,以确保容灾能力。
Zookeeper的基本架构包括:每个Server在内存中存储数据;启动时选举Leader;Leader处理数据更新;更新成功需大多数Server内存中成功修改。每个znode有生命周期,类型分为持久、临时或顺序。
Zookeeper数据模型采用层次化目录结构,类似Unix文件系统路径。节点特性包括生命周期、类型(持久、源码资本vc临时或顺序)和状态信息,如创建时间、修改时间、版本等。
Zookeeper通过Watcher机制实现分布式通知,允许客户端注册监听事件,当服务端事件触发时,客户端接收到通知。Watcher机制提供了一种异步获取数据的机制。
ACL机制保障数据安全,用于控制资源访问权限,包括读写权限、创建、删除节点等。Zookeeper中的ACL由scheme、id和permission三部分组成,分别表示授权策略、用户和权限。
在内存模型中,Zookeeper将数据存储在内存数据库中,包括树结构的共享源码流程所有节点、数据、ACL信息,同时定时将数据存储到磁盘上。数据树(DataTree)是核心,存储所有节点路径、数据、状态等,DataNode是最小存储单元,包含节点数据、ACL、父节点和子节点列表。
Zookeeper数据持久化通过事务日志和数据快照实现,事务日志记录操作,数据快照记录全量数据内容。Zookeeper通过过半随机策略决定何时进行数据快照,以避免集群性能影响。在服务器启动时,从磁盘加载快照文件恢复数据。
Zookeeper之所以成为经典的分布式服务框架,主要得益于其高性能、高可用性和确保数据一致性的dapr源码讲解能力。在后续文章中,我们将详细解释其底层一致性协议——ZAB协议。
ZK的watch机制实现原理
ZK的watch机制实现原理。ZK的watch机制实现原理
我带来的是ZK的watch机制实现原理的相关话题,接下来我就来介绍。
newZooKeeper(StringconnectString,intsessionTimeout,Watcherwatcher)这个Watcher将作为整个ZooKeeper会话期间的上下文,一直被保存在客户端ZKWatchManager的defaultWatcher
也可以动态添加watcher:getData(),exists,getChildren。
分布式环境下的观察者模式:通过客服端和服务端分别创建有观察者的信息列表。
客户端调用相应接口时,首先将对应的Watch事件放到本地的ZKWatchManager中进行管理。
服务端在接收到客户端的请求后根据请求类型判断是否含有Watch事件,并将对应事件放到WatchManager中进行管理。
在事件触发的时候服务端通过节点的路径信息查询相应的Watch事件通知给客户端,客户端在接收到通知后,首先查询本地的ZKWatchManager获得对应的Watch信息处理回调操作。
这种设计不但实现了一个分布式环境下的观察者模式,而且通过将客户端和服务端各自处理Watch事件所需要的额外信息分别保存在两端,减少彼此通信的内容,大大提升了服务的处理性能
客户端实现过程标记该会话是一个带有Watch事件的请求通过DataWatchRegistration类来保存watcher事件和节点的对应关系客户端向服务器发送请求,将请求封装成一个Packet对象,并添加到一个等待发送队列outgoingQueue中调用负责处理队列outgoingQueue的SendThread线程类中的readResponse方法接收服务端的回调,并在最后执行finishPacket()方法将Watch注册到ZKWatchManager,sendThread通过发送path路径和watcher为true,到server注册watch事件ZKWatchManager保存了Map dataWatchers、Map existsWatchers、Map childrenWatchers三个集合,客户端会在dataWatchers中会添加一个key为path路径的本地事件
服务端实现过程解析收到的请求是否带有Watch注册事件,通过FinalRequestProcessor类中的processRequest函数实现的。当getDataRequest.getWatch()值为True时,表明该请求需要进行Watch监控注册。将对应的Watch事件存储到WatchManager,通过zks.getZKDatabase().getData函数实现, WatchManger该类中有HashMap watchTable,key为path,Watcher是一个客户端网络连接封装,当节点变化时会通知对应的连接(连接通过心跳保持)服务端触发过程调用WatchManager中的方法触发数据变更事件封装了一个具有会话状态、事件类型、数据节点3种属性的WatchedEvent对象。之后查询该节点注册的Watch事件,如果为空说明该节点没有注册过Watch事件。如果存在Watch事件则添加到定义的Wathcers集合中,并在WatchManager管理中删除。最后,通过调用process方法向客户端发送通知
ZK的watch机制实现原理。
ZK的watch机制实现原理
客户端回调过程使用SendThread.readResponse()方法来统一处理服务端的相应将收到的字节流反序列化转换成WatcherEvent对象。调用eventThread.queueEvent()方法将接收到的事件交给EventThread线程进行处理从ZKWatchManager中查询注册过的客户端Watch信息。查询到后,会将其从ZKWatchManager的管理中删除。因此客户端的Watcher机制是一次性的,触发后就会被删除将查询到的Watcher存储到waitingEvents队列中,调用EventThread类中的run方法循环取出在waitingEvents队列中等待的Watcher事件进行处理本文分享的ZK的watch机制实现原理的具体介绍,我希望给网友们带来一些知识。
深入剖析Zookeeper原理(五)ZK核心源码剖析
ZooKeeper内部维护了三种选举算法:LeaderElection, FastLeaderElection和AuthLeaderElection。FastLeaderElection与AuthLeaderElection的实现类似,关键差别在于AuthLeaderElection加入了认证信息,但已被ZooKeeper淘汰。FastLeaderElection相较于LeaderElection更加高效,已在3.4.0版本后不被推荐使用。当前版本仅保留FastLeaderElection选举算法。
接下来,将深入探讨FastLeaderElection选举算法的具体实现。此算法在ZooKeeper中通过高效的机制确定领导者角色,以保证集群的稳定性和高效性。
深入分析FastLeaderElection算法源码,理解其实现机制,有助于我们更好地掌握ZooKeeper的核心原理。代码逻辑清晰,通过分布式共识算法,确保了选举过程的公平性和正确性。
为了实现高效的选举过程,FastLeaderElection引入了一系列优化。这些优化包括但不限于,通过优化算法减少选举过程中的通信开销,以及通过改进数据结构提高选举过程的执行效率。
在实现过程中,FastLeaderElection核心接口被精心设计,确保了选举算法的可扩展性和灵活性。这些接口不仅支持基本的选举功能,还提供了丰富的异常处理机制,以应对各种异常情况。
此外,ZooKeeper的持久化机制是其稳定性的重要保障。ZooKeeper通过事务日志实现持久化处理,确保了数据的一致性和可靠性。日志记录了所有对集群状态的修改操作,使得数据恢复和故障恢复成为可能。
在ZooKeeper中,Watcher机制的实现是其核心功能之一。Watcher用于通知客户端关于节点状态的变更,以实现实时数据同步。ZooKeeper内部的Watcher管理器(ZKWatchManager)和watch注册类(如ExistWatchRegistration、DataWatchRegistration、ChildWatchRegistration等)共同实现了这一机制。
这些注册类分别对应了不同的watch类型,允许客户端根据需求订阅不同的事件。例如,ExistWatchRegistration用于监听节点是否存在,DataWatchRegistration用于监听节点数据的变化,而ChildWatchRegistration用于监听子节点的变更。
通过这些watch注册类,客户端能够实时接收来自ZooKeeper集群的事件通知,从而实现实时的数据同步和状态感知。同时,ZooKeeper通过Watcher机制实现了对节点状态的高效监控,确保了数据的一致性和集群的稳定性。
最后,ZooKeeper的网络通信实现是其对外提供服务的基础。通过优化的网络通信协议,ZooKeeper能够高效地在分布式环境中进行数据交换和状态同步。这一部分的实现涉及到多种通信机制,如TCP协议、数据编码、消息格式等,确保了数据传输的可靠性和性能。
总结,ZooKeeper通过精心设计的选举算法、持久化机制、Watcher机制和网络通信实现,提供了一套高效、稳定和可靠的服务框架。深入理解这些核心原理和实现细节,有助于我们更好地运用ZooKeeper在分布式系统中解决实际问题。