1 数据模型

znode节点，类似于文件目录结构
64位事务id，高32位leader id，低32位事务id。创建/删除节点，更改节点数据
节点数据＋节点状态

节点状态.png
版本
节点更改次数，比如version表示当前节点创建后数据变更次数
支持客户端请求修改数据时使用基于version的乐观锁
watcher，数据变更通知

监听事件类型.png
NodeDataChanged事件包括数据内容变更和数据版本变更
事件触发后，通知给zk客户端。zk客户端调用process接口处理事件

public interface Watcher {
    void process(WatchedEvent var1);
}

WatchedEvent属性包含通知状态，事件类型，节点路径

public class WatchedEvent {
    private final KeeperState keeperState;
    private final EventType eventType;
    private String path;
}

WatcherEvent类是WatchedEvent的一个序列化的包装类，用于客户端和服务端之间通信
处理流程：客户端注册watcher -> 服务端存储watcher，事件操作->服务端触发对应事件watcher处理 -> 发送watcherevent给客户端 -> 客户端回调watcher。
watcher一次性，回调后需要重新注册。
串行回调执行，避免回调函数中处理事件过长
仅通知有变更，实际数据需要重新获取
节点权限管理，创建，删除，读，写，管理

2 序列化

3 客户端

image.png

Zookeeper 入口对象
ZKWatchManager watcher管理器
HostProvider地址列表管理器
ClientCnxn 客户端核心线程，包含两个线程
sendThread，i/o线程，负责客户端和服务端通信
EventThread，事件线程，处理服务端事件
初始化流程

初始化流程.png

1 初始化zookeepr对象，创建watcher管理器ClientWatchManager
2 设置会话默认Watcher
3 构造服务器地址列表HostProvider
4 构建并初始化客户端网络连接器ClientCnxn
outgoingQueue 客户端请求队列，pendinQueue服务响应队列
客户端io处理器ClientCnxnSocket
5 初始化sendThread和eventThread，
6 启动sendThread和eventThread线程
7 sendThread根据服务器地址建立tcp连接
8 构造ConnectRequest请求，封装成Packet对象，放入outgoingQueue队列中
9 tcp socket从队列获取packet对象，发送
10 接收请求响应，readConnectResult函数处理
11 解析ConnectResponse，获取zookeeper的会话id，sessionId
12 生成事件SyncedConnect，发送给EventThread
13 EventThread查询事件watcher，放入waitingEvents队列中
14 EventThread从队列中获取watcher，调用processor()接口函数
请求发送和响应处理图

image.png

4 会话

状态流转

image.png
会话结构

public static class SessionImpl implements Session {
        final long sessionId;//全局唯一会话id
        final int timeout;//超时时间，服务端根据客户端超时时间协商
        long tickTime;//下次超时时间
        boolean isClosing;//会话是否被关闭
}

4.1 SessionTracker服务端会话管理器

SessionTracker分桶策略管理会话，根据会话下次超时时间分桶
在服务端接收到客户端心跳或操作请求报文，进行会话激活，计算下次超时时间，迁移会话到匹配的桶中
中超时检测线程，检查最近一个桶里的会话，可能是超时会话
会话清理
超时后先标记isClosing
获取会话的临时节点，考虑执行中的节点删除和节点创建
创建节点删除事务请求
删除临时节点
删除会话
关闭会话对应的server socket
连接断开，会话超时，会话迁移

5 服务器启动

image.png

初始化FileTxnSnapLog，上层服务器和底层数据存储之间的接口，包括对事物日志文件和快照数据文件的访问。
初始化ServerCnxnFactory,netty服务端，接收数据
基于事务日志文件和快照数据文件恢复数据
初始化会话管理器，sessionTracker
初始化请求处理链PreRequestProcessor->SyncRequestProcessor->FinalRqeustProcessor ...

image.png
注册jmx服务