分布式协调服务ZooKeeper工作原理

大数据处理框架Hadoop、Redis分布式服务Codis、淘宝的分布式消息中间件MetaMQ ……

他们都使用ZooKeeper做为基础部件，可以看出ZooKeeper的强大

ZooKeeper是什么

ZooKeeper(ZK)是一个分布式开源协调服务框架，是Google的Chubby一个开源的实现，是hadoop的一个子项目

主要用来解决分布式系统的一致性问题，封装好了复杂易出错的关键服务，通过简单的接口为外部提供高性能、稳定的服务

实际应用场景包括：统一命名服务、分布式配置管理、集群管理、分布式锁、分布式队列 ……

整体结构

对于外部，ZK是个整体，通过API与外部交流

ZK的内部，是个服务器集群，各服务器内数据完全相同，其中有一个server为leader，用来为其他server校准数据

client连接到ZK后，ZK会根据各个server的压力情况，把这个连接分配给合适的server，对client透明，client只知道自己已经和ZK连接了，不知道具体是哪个server

每个服务器中，是一个分层的文件系统目录树结构，节点中可以保存数据

目录树和各节点数据都在内存中，所以运行很快，为了数据的安全，会备份到磁盘

工作流程

读

读操作非常简单，因为各个server的数据完全一致，client发送读请求时，与此client相连的server直接从自己内存获取数据返回给client，非常快

写

写操作会影响目录树结构和节点的数据内容，涉及到各个server间的数据一致性，所以不像读操作那么简单

步骤

（1）client发送写请求给与其相连的server

（2）server把写请求转给leader

（3）leader执行写操作，然后通知其他server：数据有变化，你们马上更新

（4）各server更新数据后，通知client写操作完成