Zookeeper内部实现分布式数据一致性（底层系统模型）（一）

Zookeeper的几个概念：（接下来将从这几个概念书写Zookeeper的内部工作流程）

• 数据模型
• 节点特性
• 版本
• Watcher
• ACL　

<1> 数据模型：

　　Zookeeper的视图很热Unix文件系统很像。但没有引入文件和文件目录相关概念；而是使用“数据节点”概念，称为ZNode；

　　ZNode是ZK中最小的数据单元，每个ZNode上可以保存数据，也可以挂载子节点；即形成了一种层次化空间树；

　    事务ID : ZK中，事务是指能够改变zk服务器状态的操作，一般包括数据节点创建与删除，数据节点内容更新和客户端会话创建与失效等操作；对于每一个事务请求，zk都会为其分配一个全局唯一的事务ID,用ZXID表示，是一个64位的数字；每一个ZXID对应一个事务操作；

<2> 节点特性：

　　ZK中每个数据节点都是有生命周期；具体取决于数据节点的类型；

　　节点类型可以分为：持久节点，临时节点，顺序节点；

　　在节点的创建过程中，可以组合使用，于是有以下四种组合：

　　　　（1）持久节点：该节点一旦被创建，就会一直存在于ZK服务器上，直到有删除操作来主动清除这个节点；

　　　　（2）持久顺序节点：ZK中，每个父节点会为其第一级子节点维护一份顺序，用于记录下每个节点的先后顺序。

　　　　（3）临时节点：临时节点生命周期和客户端会话绑定在一起，客户端会话失效，这个节点被自动清理掉。（客户端失效非TCP连接断开，另外不能基于临时节

　　　　　　　　　　　　点创建子节点）。

　　　　（4）临时顺序节点：特性和持久顺序节点类似；

　　   状态信息：zk上的数据节点进行数据的写入和子节点创建两个动作；一些状态说明：

　　　　　　<1> czxid :Create ZXID ：表示数据节点被创建时的事务ID;

　　　　　　<2> mzxid: Modified ZXID ：表示该节点最后一次被更新时的事务；

　　　　　　<3> ctime : 节点创建时间。

　　　　　　　　version，cversion，aversion等状态属性后续继续介绍

<3> 版本：（保分布式数据原子性操作）

　　zk引入版本概念：每个数据节点都有三种类型的版本信息：

　　　　（1）version ：当前结点的数据内容版本号；

　　　　（2）cversion：当前数据子节点的版本号；

　　　　（3）aversion：当前数据节点ACL变更的版本号；

　　　　以version为例：一个数据节点 /zk 被创建之后，节点的version值是0，代表 节点自创建以来被更新过 0 次；

　    分布式领域-锁：一个乐观锁的事务控制分为三个阶段：数据读取，写入校验，数据写入；其中写入校验是整个乐观锁控制的关键所在。在写入校验阶段，事务会检查数据在读取阶段是否有其他事务对数据进行修改，确保数据的一致性；在zk中，使用这种版本号version来实现这种。通过获取当前version和version对比，保证两个版本匹配；

<4> Watcher 和 <5> ACL 内容较多，后续章节继续介绍！