[转载] zookeeper faq

Zookeeper FAQ
1. 如何处理CONNECTION_LOSS？
在Zookeeper中，服务器和客户端之间维持一个长连接，CONNECTION_LOSS意味着这个连接断开了。客户端API返回CONNECTION_LOSS时，不能确定请求是成功还是失败（视连接断开发生在请求发送之前还是之后，遗憾的是无法区分这两种情况），应用需要自己的逻辑来确认操作是否成功。

连接断开可能是由于网络抖动，或者是连接的那台服务器死机等原因。出现这种情况后，客户端的LIB内部会自动重连。如果在session超时内连上一个服务器，连接状态变为CONNECTED，如果连上时已经超时了，服务端将告知客户端session已经超时了，对应SESSION_TIMEOUT事件。

通常情况下并不需要处理CONNECTION_LOSS事件，需要特别注意的是收到该事件时，调用zookeeper_init或者new Zookeeper重新初始化一个连接是没有意义的。

2. 如何处理SESSION_EXPIRE？

Session超时由服务端管理。客户端在初始化连接时会指定该Session的超时时间（下面用T表示），相当于服务端给客户端的一个Lease。客户端的每次请求到达服务端后，服务端会刷新该Session的Lease（续约），如果客户端在T/3时间内都无请求，则内部会发送一个PING来续约。正常情况下，客户端与服务端的Session将一直保持，当出现网络闪断或者连上的那台服务器断电等情况，只要客户端在Lease时间内重连上Cluster中某台机器，Session将仍然有效。
如果服务端在时间T内未收到一个Session的任何信息时，Zookeeper认为该Session已经超时了，之后由集群的Leader来下发Session超时的命令，该Session的相关信息（Session本身、其创建的临时节点及添加的Watch）将被Zookeeper清除。在Session超时这一过程中，客户端通常会先看到连接断开，只有与Zookeeper重新建立连接后，客户端才能收到Session超时事件（也就是说SESSION_EXPIRE事件一定是服务端告诉客户端的，客户端本身没有相关的计时逻辑）。
收到SESSION_EXPIRE后，客户端要做的事情视应用的场景而定。一般情况，需要重新与Zookeeper建立建立（注意一定要关闭之前的连接），重新建立临时节点，重新添加的Watch。
3. 客户端重连的机制是什么？

客户端初始化时需要指定一个Server List或者一个域名（内部会查DNS解析成一个List），每个客户端初始化时会用Random Shuffle算法随机打乱该List，并保存打乱后的结果，之后需要重连时，会采用Round Robin的方式逐个尝试。在公司内部1.0.8及以上版中，如果采用域名初始化，在合适的时机，客户端的LIB会重新解析域名，以应对集群更换机器的情况（避免重启客户端进程）。

重连发生在两种情况，其一是socket连接发生异常，其二是socket连接正常，但是2T/3时间内未收到服务端的响应。

4. 客户端修改某个节点的数据时，其他客户端能立即读取到最新数据吗？

Zookeeper采用Fast Paxos保证一致性，写一个节点时在多数写返回成功时就给客户端返回成功，比如N=5时，只需3台返回写成功即可。因此，不保证当客户端A写返回成功时，客户端B都能立即读取到该数据。如果B需要获取当前时间该节点的最新数据，可以在获取数据前，显示的执行sync（zoo_async），sync为异步的原因是不想把读操作的延时翻倍。
Zookeeper本身会保证全局有序，即所有的客户端将看到一致的修改顺序。同时在同一Session内，保证单调一致（不会因为重连到其他机器而读取到旧数据）。
5. Watch机制是什么，为什么提供一次性而不提供永久的Watch机制？

Watch类似于观察者模式，事件发生时告知观测者。比如对节点/a设置Data Watch，当/a的值被（自己或其他客户端）改变后，将收到通知。

不支持永久Watch的原因是Zookeeper无法保证性能。永久Watch意味着数据的每一次修改都要通知到所有的观察者，这是无法接受的。在大多数情况下，客户端并不需要追踪节点的每一次变化。

6. Watch机制为什么只通知改变，而不同时发送改变之后的数据？

在Zookeeper最初始的版本中，事件通知带上了具体的变更内容，比如/a的值变成了v2，但这很难被正确使用。Watch的目的是用来追踪节点最近的变化，直接通知内容会有如下问题：比如Client A首先获取/a的内容为v1，并设置了Watch，之后Client B将/a的值依次设置为v2，v3，这样Client A将只能获取到/a的内容变成了v2，无法得知其已经变为v3。

因此，Zookeeper只通知改变，客户端收到通知后，可以重新查询并添加Watch，这样可以保证追踪到该节点的最新数据（get前的更改被get获取，get后的更改将收到通知）。

7. 能否捕获节点每次的数据变化吗？

收到通知与重新添加Watch不是原子的，如果在之间节点的内容被修改多次，这中间的修改将不被感知。

如果一定需要追踪节点每次的变化，需要仔细的设计观察者与写者之间的协议，可参考ZKC一致性cache的做法。

8. 使用watch的几个注意事项

a. Watch的通知是一次性的；
b. 客户端在CONNECTIONLOSS之后有重新连上Zookeeper（未发生SESSION超时），那么这个连接注册的Watch依然在。内部会重新发送添加过的Watch，并且如果Watch的节点在CONNECTIONLOSS阶段发生了改变，重连上之后会收到对应的事件（不会因为与Zookeeper的连接断开而丢失事件）；
c. 需要注意的一种情况是：对一个不存在的节点添加exists的Watch，之后该Session与Zookeeper断开连接，在重新连上之前，这个节点被创建了，又被删除了，该Session重新连上之后，将不会收到通知。
d. 变化指节点的版本号，即使已相同的值set该节点，将触发CHANGED事件；
e. 对同一个节点多次注册Watch，只会收到一次事件，如执行zoo_wexists(“/a”)两次，当/a被创建或者被删除时，该Session只会收到一次通知；
f. 切忌在回调函数中抛出异常
9. 什么时候需要使用临时节点？

临时节点的生命期与Session绑定，当Session超时后，临时节点将被Zookeeper删除。通常在需要某种宕机检测的场景中使用临时节点，比如分布式锁，采用临时节点避免因宕机而死锁。

10. 在测试异常情景时，是否有简单的方法让一个Session超时？

在客户端新建Session成功时，会收到服务端发送过来的Session ID和对应的Passwd。测试应用的异常处理时，可以拿该Session的ID及Passwd新建一个连接，并执行Close关闭Session，之后原来的Session将收到SESSION_EXPIRE事件。

11. Zookeeper怎样升级，影响是什么？

Zookeeper升级采用逐台重启，并且先Follower最后Leader的方式升级。重启Follower时，其上的连接经过CONNECTION_LOSS后会重新连上Zookeeper集群，到最后重启Leader时，集群将重新选主，期间服务不可用，最坏情况的选主时间按1MIN/GB来计算。

即使不升级，Zookeeper集群也可能发生选主。因此，应用需要处理选主时集群不可服务的异常情况，最直接的做法就是等待并重试。

12. Zookeeper集群如何扩容？

目前Zookeeper不支持动态扩容，扩容需要重启服务。

需要注意的是扩容能提高集群的读能力，但是会降低集群的写能力。通常从稳定性的角度考虑集群大小，线上通常采用5台机器搭建集群，最多能容仍2台机器异常。

13. Zookeeper集群宕机对已存在session的影响？

假设客户端以30s新建Session成功后，OP把整个集群停掉1分钟，之后重启。这种场景下，客户端是能够重新与集群建立连接的。在集群停机的这段时间内，计时器是不会增加的，集群重启后，会把之前存在的Session全部刷新，并重启计时器。因此，只要客户端在30s内重新连上集群，该Session不会超时。

当集群重新选主时，情形一样。

14. Zookeeper对节点大小的限制是什么？

默认节点大小不能超过1M，当Client尝试写或者创建超过限制的节点时，该Client会被Server直接关闭，API返回CONNECTION_LOSS。