ZooKeeper1 利用虚拟机搭建自己的ZooKeeper集群

前言:

      前段时间自己参考网上的文章，梳理了一下基于分布式环境部署的业务系统在解决数据一致性问题上的方案，其中有一个方案是使用ZooKeeper，加之在大数据处理中，ZooKeeper确实起到协调服务的作用，所以利用周末休息时间，自己在虚拟机上简单搭建了一个ZooKeeper集群，学习了解一下。

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正文:

　　在本文中主要涉及三块内容: 第一，就是搭建虚拟机环境；第二，安装ZooKeeper、启动ZooKeeper以及使用内置命令操作ZooKeeper；第三，使用Java API完成操作，以便了解如何在实际的项目中使用。

　　闲话少说，言归正传，本次的目的是利用VMware搭建一个属于自己的ZooKeeper集群。本次我们选择的是VMware10，具体的安装步骤大家可以到网上搜索，资源很多。

　　第一步，确定目标:

ZooKeeperOne       192.168.224.170  CentOS

ZooKeeperTwo       192.168.224.171  CentOS

ZooKeeperThree     192.168.224.172  CentOS

我们安装的ZooKeeper是3.4.6版本，可以从这里下载zookeeper-3.4.6; JDK安装的版本是1.7版本

第二步，安装CentOS环境、JDK1.7、配置网络:

此处大家可以参考网上的文章，或者参考我之前写的一篇文章 Hadoop4  利用VMware搭建自己的hadoop集群 ，该文章中的 第一步 到 第八步 涉及了安装基本环境的步骤哦和方法。我们只需要注意一下两点:

(1). 由于我们是在VMware中搭建三个服务器，所以我们可以先搭建一台，待配置都okay后，再利用VMware的克隆功能，直接克隆出另外两台，克隆出的两台只需要注意修改 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 中HWADDR属性、IPADDR 以及 /etc/sysconfig/network 的主机名称HOSTNAME

(2). JDK的安装注意使用JDK1.7，有些ZooKeeper版本在JDK1.6下是不支持的，所以简单一点，我们就直接使用JDK1.7。

第三步，安装配置ZooKeeper:

(1). 从这里下载zookeeper-3.4.6，将文件解压缩，不用安装。以我的为例，我的ZooKeeper路径是: /myself_settings/zookeeper3.4.6/zookeeper-3.4.6，详细如下图:

(2). 需要执行 vi  ~/.bash_profile，编辑一下ZooKeeper的环境变量，编辑完毕后执行 source ~/.bash_profile 使配置生效，详细如下图:

(3). 在(1)的zookeeper目录中，有一个conf文件夹，该文件夹中有一个 zoo_sample.cfg 的文件，我们使用命令 mv zoo_sample.cfg zoo.cfg 复制出一个zoo.cfg文件，这个文件就是ZooKeeper启动是时候默认要加载的配置文件，我们可以打开zoo.cfg查看都有哪些配置，并简单了解一下配置的含义，然后我们需要将配置改成如下图中的配置:

(4). 如(3)中的图中的配置，除了我在图中用红色框圈中的属性需要你添加或者修改，其余属性可以使用默认的。对于dataDir和dataLogDir这连个配置，顾名思义，分别是ZooKeeper的数据和日志目录，这个路径可以任意配置，我自己的目录就分别为/opt/zookeeper4.3.6/data 和 /opt/zookeeper4.3.6/log; 对于配置中的最后三行，每一行的格式都形如: server.id=host:port1:port2，其中host就是你的主机名称，port1代表着从(follower)机器连接到主(leader)机器的端口，port2代表着是用来进行leader选举的端口，注意这两个端口与 clientPort=2181 这个端口的含义区别。还有server.id中的id标识的是不同的服务器，在dataDir这个配置的路径下，建立一个名为myid的文件，在文件中只包含一行内容，即所指定的自身的id值，比如服务器"1"应该在myid文件中写入"1"。

(5). 其余两台服务器，注意修改(4)中的提到的这些需要变动的配置。

(6). 经过上边的配置，我们就可以准备启动ZooKeeper了，我么通过执行 zkServer.sh start 就可以将ZooKeeper启动了，其余服务器也直接使用相同命令启动即可。我们也可以使用  zkServer.sh start 指定路径的zoo.cfg文件  这个命令来启动ZooKeeper。启动成功截图详细如下:

第四步，使用客户端命令访问客户端:

(1). 我们可以在服务器上执行 zkCli.sh -server 192.168.224.170:2181 进入客户端，我们可以看到WelCome to ZooKeeper!等文字，详细如下图:

(2). 在客户端中我们了解以下几个命令，大家可以自行在客户端执行体验一下，对于get /zk这个命令执行返回的结果中，每个属性的含义值大家可以参考这片文章初步了解一下。

a. ls /   该命令用来查看当前ZooKeeper中所包含的内容

b. create /zk myData   该命令是创建了一个新的Znode节点zk，其内容是 myData

c. get /zk   该命令是获取已创建节点的信息

d. set /zk hahaha    该命令是对zk这个节点的内容进行设置

e. delete /zk   该命令是删除某个节点

第五步，使用Java API访问ZooKeeper:

其实Java API提供的功能基本也是基于上边的客户端命令来实现的，万变不离其宗，我将我整理的网上的例子贴到下面，大家可以在本地Java工程中执行一下，即可了解调用方法。这里有一点需要注意，我们需要在本地Java工程中引入 ZooKeeper安装包根目录下的zookeeper-3.4.6.jar 和 lib目录中的jar包。

 import java.util.List;

 import org.apache.zookeeper.CreateMode;
 import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
 import org.apache.zookeeper.Watcher;
 import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
 import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
 import org.apache.zookeeper.data.Stat;

 /**
  * @Title ZookeeperDemo0001.java
  * @Package
  * @author zhangyi03
  * @description 基于zookeeper3.4.6，完成第一个zookeeper程序
  * @date 2015-9-19 下午11:14:20
  * @version v1.0
  */
 public class ZookeeperDemo0001 {
     // 会话超时时间，设置为系统默认时间一致
     private static final int SESSION_TIMEOUT = 30000;

     // 创建ZooKeeper实例
     ZooKeeper zk;

     // 创建Watcher实例
     Watcher wh = new Watcher() {
         public void process(WatchedEvent event) {
             System.out.println(event.toString());
         }
     };

     // 初始化ZooKeeper实例
     private void createZKInstance() throws Exception {
         zk = new ZooKeeper("192.168.224.170:2181", SESSION_TIMEOUT, wh);
     }

     private void ZKOperations() throws Exception {
         System.out.println("\n1. 创建 ZooKeeper 节点 (znode: zoo2, 数据: myData2, " +
                 "权限: OPEN_ACL_UNSAFE, 节点类型: Persistent)");
         zk.create("/zoo2", "myData2".getBytes(), Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);

         System.out.println("\n2. 查看是否创建成功:");
         System.out.println(new String(zk.getData("/zoo2", false, null)));

         System.out.println("\n3. 修改节点数据");
         Stat setDataStat = zk.setData("/zoo2", "zhangyi03201509192339".getBytes(), -1);

         System.out.println("\n4. 查看是否修改成功:");
         System.out.println(new String(zk.getData("/zoo2", false, null)));

         System.out.println("\n5. 添加子节点");
         for (int index = 0; index < 3; index++) {
             zk.create("/zoo2/" + "child_" + (index+1), ("child_" + (index+1)).getBytes(),
                     Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
         }

         System.out.println("\n6. 查看所有子节点:");
         List<String> childList = zk.getChildren("/zoo2", false);
         for (String child : childList) {
             System.out.println("\t\t\t 子节点:" + child);
         }

         System.out.println("\n7. 删除所有子节点");
         for (String child : childList) {
             zk.delete("/zoo2" + "/" + child, -1);
         }

         System.out.println("\n8. 删除节点");
         zk.delete("/zoo2", -1);

         System.out.println("\n9. 查看节点是否被删除:");
         System.out.println("节点状态: [" + zk.exists("/zoo2", false) + "]");
     }

     private void ZKClose() throws Exception {
         zk.close();
     }

     /**
      * @author zhangyi03
      * @date 2015-9-19 下午11:14:01
      * @description
      * @param args
      */
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         ZookeeperDemo0001 demo = new ZookeeperDemo0001();
         demo.createZKInstance();
         demo.ZKOperations();
         demo.ZKClose();
     }
 }

经过上边的五步，我们基本上已经对如何安装ZooKeeper和使用ZooKeeper有了一定的了解，也就是ZooKeeper核心基本内容。这里需要大家再执行上班的Java代码中再主动的查询这样几个问题:

(1). ZooKeeper中的Znode、Watches的含义

(2). ZooKeeper中的永久节点和临时节点的含义和区别

(3). ZooKeeper中的ACL的含义，以及对应的Java代码中的Ids.OPEN_ACL_UNSAFE 等几个属性的含义

(4). ZooKeeper中的cZxid、mZxid等时间戳的含义；version、cversion、aversion等版本号的含义

(5). 我开头提到的如何利用ZooKeeper的节点数据版本号和Java API来实现数据锁

上述这5个问题，都是我在安装和执行测试代码过程中想过的，找到答案也很简单哦，加油！

同时，我在查看ZooKeeper安装目录下的zookeeper-3.4.6\recipes目录中的lock工程时，这是一个"写锁"的实现，基本的思想流程搞明白了，但是看的过程中对代码理解的还不是很深，大家也可以看一下。哎，今天实在是不想再看了，写完博客玩游戏去了，明天晚上再看看那个例子。

各位同仁，加油哈！！！