什么是zookeeper
zookeeper，它是一个分布式协调框架，是Apache Hadoop 的一个子项 目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如:统一命名服务、状态同 步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。
理解：Zookeeper 是一个用于存储少量数据的基于内存 的数据库，主要有如下两个核心的概念:文件系统数据结构+监听通知机制。
文件系统数据结构
Zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构
每个子目录项都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统类似，我们能够自由的增加、删除 znode，在一个znode下增加、删除子znode。
有四种类型的znode:
1、PERSISTENT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
2、 PERSISTENT_SEQUENTIAL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
3、EPHEMERAL临时目录节点 客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
4、EPHEMERAL_SEQUENTIAL临时顺序编号目录节点 客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
应用场景
- 分布式配置中心
- 分布式注册中心
- 分布式锁
- 分布式队列
- 集群选举
- 分布式屏障
- 发布/订阅
事务日志
针对每一次客户端的事务操作，Zookeeper都会将他们记录到事务日志中，当然，Zookeeper也会将数据变更应用到内存数据库中。我们可以在zookeeper的主配置文件zoo.cfg 中配置内存中的数据持久化目录，也就是事务日志的存储路径 dataLogDir. 如果没有配置dataLogDir(非必 填), 事务日志将存储到dataDir (必填项)目录。
事务日志记录信息包含：操作时间，客户端会话ID，CXID，ZXID，操作类型，节点路径，节点数据(用 #+ascii 码表示)，节点版本等信息。
Zookeeper进行事务日志文件操作的时候会频繁进行磁盘IO操作，事务日志的不断追加写操作会 触发底层磁盘IO为文件开辟新的磁盘块，即磁盘Seek。因此，为了提升磁盘IO的效率， Zookeeper在创建事务日志文件的时候就进行文件空间的预分配- 即在创建文件的时候，就向操 作系统申请一块大一点的磁盘块。这个预分配的磁盘大小可以通过系统参数 zookeeper.preAllocSize 进行配置。
事务日志文件名为: log.<当时最大事务ID>，应为日志文件时顺序写入的，所以这个最大事务 ID也将是整个事务日志文件中，最小的事务ID，日志满了即进行下一次事务日志文件的创建
Zookeeper 集群模式
1leader多follow
leader领导者-主节点：写入数据，选举产生，宕机会产生新的主节点，主节点不存在时，集群不可用，需选举新的主节点才可对外使用
follow追随者-子节点：数据读取，主节点得备选节点，拥有投票权
observer观察者-次级子节点：数据读取，没有投票权，不能选为主节点，计算集群不会计算在内。提升读性能
zk触发选举
1.服务节点初始化启动。
2.半数以上节点无法和leader建立连接
选举机制
1.第一次投票：所有机器向其他机器发送消息进行投票，第一次投给自己；投票信息(SID服务器唯一标识,ZXID事务ID)
2.变更投票：每台机器发出投票后，也会收到其他机器投票，进行变更投票处理；
首先会比较ZXID，发现其他服务器的ZXID比自己的ZXID大，就认可收到的投票，则变更投票为该投票；
如果发现其他服务器的ZXID比自己服务器的ZXID小，不变更投票；
如果发现其他服务器的ZXID和自己服务器的ZXID相同，则比较SID，选择SID大的投票；
3.确定leader：第二轮投票后，集群中每台机器收到其他机器的投票，如果一台机器收到了超过半数的相同投票，那么这个投票对应的SID机器即为Leader。
结论：ZXID事务id，每次子节点变化都会更新事务id，即ZXID越大，数据越新，所以优先选择；ZXID一致选择SID大的机器，即优先选择后启动的机器。
分布式锁
https://blog.csdn.net/crazymakercircle/article/details/85956246
持久节点：默认创建的就是持久节点；场景：记录路径
临时节点：会话断开后自动删除，不可拥有子节点；场景：心跳检测
序号节点：有序，不可拥有字节点；场景：秒杀，序号最小最先抢到
1.基于key创建临时序号节点
/lock/key.R0000000001 /lock/key.R0000000002 /lock/key.R000000000n
2.获取/lock下所有子节点，判断其最小的节点是否为自己，如果是则加锁成功
写锁节点 /lock/key.R0000000001 Write
3.最小节点不是自己，则阻塞等待；添加/lock/子节点变更监听（监听lock是否被删除）；
4.当节点变更监听触发，执行第2步
释放锁
删除lock节点
羊群效应
羊群效应：所有等待节点都在监听lock节点，一旦lock节点变更所有等待节点都会被触发，然后同时反查lock子节点，这样zk压力过大
解决：监听链表；等待节点只监听上一个节点，这样前一个节点释放锁的时候才会被触发，形成监听链表。
注册中心
Zookeeper的基本特性来实现一个注册中心。什么是注册中心，顾名思义，就是让众多的服务，都在Zookeeper中进行注册。啥是注册，注册就是把自己的一些服务信息，比如IP，端口，还有一些更加具体的服务信息，都写到 Zookeeper节点上， 这样有需要的服务就可以直接从zookeeper上面去拿，怎么拿呢? 这时我们可以定义统一的名称，比如，User-Service, 那所有的用户服务在启动的时候，都在User-Service 这个节点下面创建一个子节 点(临时节点)，这个子节点保持唯一就好，代表了每个服务实例的唯一标识，有依赖用户服务 的比如Order-Service 就可以通过User-Service 这个父节点，就能获取所有的User-Service 子 节点，并且获取所有的子节点信息(IP，端口等信息)，拿到子节点的数据后Order-Service可 以对其进行缓存，然后实现一个客户端的负载均衡，同时还可以对这个User-Service 目录进行 监听， 这样有新的节点加入，或者退出，Order-Service都能收到通知，这样Order-Service重 新获取所有子节点，且进行数据更新。这个用户服务的子节点的类型为临时节点。 Zookeeper中临时节点生命周期是和SESSION绑定的，如果SESSION超时了，对应的节点会被删除，被删除时，Zookeeper会通知对该节点父节点进行监听的客户端, 这样对应的客户端又可以刷新本地缓存了。当有新服务加入时，同样也会通知对应的客户端，刷新本地缓存，要达到这个目标需要客户端重复的注册对父节点的监听。这样就实现了服务的自动注册和自动退出。
什么是 Curator
Curator 是一套由netflix 公司开源的，Java 语言编程的 ZooKeeper 客户端框架，Curator项目 是现在ZooKeeper 客户端中使用最多，对ZooKeeper 版本支持最好的第三方客户端，并推荐使 用，Curator 把我们平时常用的很多 ZooKeeper 服务开发功能做了封装，例如 Leader 选举、 分布式计数器、分布式锁。这就减少了技术人员在使用 ZooKeeper 时的大部分底层细节开发工 作。在会话重新连接、Watch 反复注册、多种异常处理等使用场景中，用原生的 ZooKeeper 处理比较复杂。而在使用 Curator 时，由于其对这些功能都做了高度的封装，使用起来更加简 单，不但减少了开发时间，而且增强了程序的可靠性。
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