服务注册中心之ZooKeeper系列(一)

一、服务注册中心介绍

　　分布式服务框架部署在多台不同的机器上。例如服务A是订单相关的处理服务，服务B是订单的客户的相关信息服务。此时有个需求需要在服务A中获取订单客户的信息。如下图：

此时就面临以下几个问题：

　　1、集群A中的服务调用者如何发现集群B中的服务提供者。

　　2、集群A中的服务调用者如何选择集群B中的某一台服务提供者去调用。

　　3、集群B中某台机器下线，集群A怎么避免下次调用不在使用这台掉线的机器？

　　4、集群B提供的某个服务如何获知集群A中哪些机器正在消费该服务？

以上问题就需要通过注册中心来解决。

　　首先在服务启动的时候，将服务提供者信息主动上报到服务注册中心进行服务注册。服务调用者启动的时候，将服务提供或者信息从注册中心下拉倒服务调用者本机缓存。当需要调用服务时，从本地缓存列表中找到服务提供者的地址列表，基于某种负载均衡策略(随机、轮询等)选择一台服务器发起远程调用。ZooKeeper就是实现这些功能的分布式协调服务。

二、ZooKeeper介绍

　　ZooKeeper是由雅虎开发并开源的分布式协调服务。ZooKeeper提供了统一命名服务、配置管理、分布式锁等基础服务，基于这些基础服务，我们可以实现集群管理、软负载、发布/订阅、命名服务等功能。

　　ZooKeeper维护着一种像文件系统的一种结构树。如下图：

图中每个都是一个节点(ZNode)，节点可以包含数据，也可以没有，每个节点都有自己的权限。如上图，127.0.0.1:5000提供服务 GetGustomer。127.0.0.1:5002提供Order和GetOrder服务。服务发现就是将服务提供者信息主动上报到服务注册中心进行服务注册，如将其提供的服务和对应的IP和端口注册到ZooKeeper中，服务调用者启动的时候，将ZooKeeper注册中心信息下拉倒服务调用者本机缓存，到需要用到到某个服务时，通过某种算法，去选择其中一个IP+端口，然后调用。

2.1 Api概述

　　reate/path data

　　　　创建一个名为/path的znode节点，并包含数据data。

　　delete/path

　　　　删除名为/path的znode。如果设置为true，我们就可以通过我们创建ZooKeeper句柄时所设置的Watcher对象得到事件，同时另一个版本的方法提供了以Watcher对象为入参，通过这个传入的对象来接收变更的事件

　　exists/path

　　　　检查是否存在名为/path的节点。

　　setData/path data

　　　　设置名为/path的znode的数据为data。

　　getData/path

　　　　返回名为/path节点的数据信息。

　　getChildren/path

　　　　返回所有/path节点的所有子节点列表。

　　需要注意的是，ZooKeeper并不允许局部写入或读取znode节点的数据。当设置一个znode节点的数据或读取时，znode节点的内容会被整个替换或全部读取进来。

2.2 节点类型

　　当新建znode时，还需要指定该节点的类型，不同的类型决定了znode节点的行为方式。节点类型分为4种：持久性、临时性、持久有序、临时有序节点。

　　持久节点：可以通过持久类型的znode为应用保存一些数据，即使znode的创建者不再属于应用系统时，数据也可以保存下来而不丢失。持久的znode，如/path，只能通过调用delete来进行删除。

　　临时节点：当创建该节点的客户端崩溃或关闭了与ZooKeeper的连接时，这个节点就会被删除。并且临时节点不允许有子节点。

　　有序节点：一个znode还可以设置为有序节点。一个有序znode节点被分配唯一个单调递增的整数。当创建有序节点时，一个序号会被追加到路径之后。

2.3 版本号

　　每一个znode都有一个版本号，它随着每次数据变化而自增。两个API操作可以有条件地执行：setData和delete。这两个调用以版本号作为转入参数，只有当转入参数的版本号与服务器上的版本号一致时调用才会成功。

三、Windows安装

　　3.1 准备

　　　　到ZooKeeper官网下载，下载地址为:https://zookeeper.apache.org/releases.html#download。由于ZooKeeper需要JDK，所以还要下载JDK，然后需要配置系统的环境变量"JAVA_HOME"(名称需要完全一致)，其值为JDK的文件夹所在路径。

　　3.2 介绍

　　　　Bin文件目录：以.sh结尾的脚本运行在UNIX平台，以.cmd结尾的脚本则用于Windows。

　　　Conf目录：保存配置文件。(zoo.cfg是默认配置。)

　　　　Lib目录：包含了java的JAR文件，它们是运行ZooKeeper需要的第三方文件。

　　3.3 配置

　　　　Zookeeper 的配置文件在 conf 目录下，这个目录下有 zoo_sample.cfg 和 log4j.properties，你需要做的就是将 zoo_sample.cfg 改名为 zoo.cfg，因为 Zookeeper 在启动时会找这个文件作为默认配置文件。

tickTime：这个时间是作为 Zookeeper 服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔，也就是每个 tickTime 时间就会发送一个心跳。
dataDir：顾名思义就是 Zookeeper 保存数据的目录，默认情况下，Zookeeper 将写数据的日志文件也保存在这个目录里。
dataLogDir：顾名思义就是 Zookeeper 保存日志文件的目录
clientPort：这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口，Zookeeper 会监听这个端口，接受客户端的访问请求。

　　　　修改zoo.cfg文件内容为：

tickTime=

initLimit=

syncLimit=

dataDir=D:\\Software\\ZooKeeper\\data

clientPort=

　　启动zookeeper服务，到/bin文件夹下，用命令行运行 zkService.cmd命令。看到Starting servicer 并且没有报错就说明启动成功。

接下来启动客户端，到/bin文件夹下，用命令行运行 zkCli.cmd命令.

3.4 用命令操作节点

　　在客户端通过 ls / 命令查看节点：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[MyApp, zookeeper]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] ls /zookeeper
[quota]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3]

　　创建节点：create [-s] [-e] path data acl

　　path：路径

　　data：节点的数据

　　acl：权限

　　-e：表示临时节点

　　-s：表示顺序节点

[zk: localhost:(CONNECTED) ] create -e /Microheart MH

Created /Microheart

[zk: localhost:(CONNECTED) ] ls /

[MyApp, zookeeper, Microheart]

这里创建的是临时节点，如果当前客户端关闭，则此节点就会消失。

　　删除节点：

[zk: localhost:(CONNECTED) ] delete /Microheart

[zk: localhost:(CONNECTED) ] ls /

[MyApp, zookeeper]

这篇文章主要是对ZooKeeper的初步了解和认识，使用命令去操作节点，下篇文章写两个微服务，将微服务注册到ZooKeeper中，使用随机算法，实现微服务之间的调用。

如果你觉得写得还行，请点个推荐！