zookeeper节点Watch机制实例展示

znode以某种方式发生变化时,“观察”(watch)机制可以让客户端得到通知.可以针对ZooKeeper服务的“操作”来设置观察,该服务的其他 操作可以触发观察.

实现Watcher,复写process方法,处理收到的变更

    /**
     * Watcher Server,处理收到的变更
     * @param watchedEvent
     */
    @Override
    public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
        LOG.info("收到事件通知：" + watchedEvent.getState() );
        if ( Event.KeeperState.SyncConnected == watchedEvent.getState() ) {
            connectedSemaphore.countDown();
        }
    }

如下实例展示操作节点变化:

public class ZkWatchAPI implements Watcher {

    public static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(ZkWatchAPI.class);

    private static final int SESSION_TIMEOUT = 10000;

    private ZooKeeper zk = null;

    private CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch( 1 );

    /**
     * 连接Zookeeper
     * @param connectString  Zookeeper服务地址
     */
    public void connectionZookeeper(String connectString){
        connectionZookeeper(connectString,SESSION_TIMEOUT);
    }

    /**
     * <p>连接Zookeeper</p>
     * <pre>
     *     [关于connectString服务器地址配置]
     *     格式: 192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181
     *     这个地址配置有多个ip:port之间逗号分隔,底层操作
     *     ConnectStringParser connectStringParser =  new ConnectStringParser(“192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181”);
     *     这个类主要就是解析传入地址列表字符串，将其它保存在一个ArrayList中
     *     ArrayList<InetSocketAddress> serverAddresses = new ArrayList<InetSocketAddress>();
     *     接下去，这个地址列表会被进一步封装成StaticHostProvider对象，并且在运行过程中，一直是这个对象来维护整个地址列表。
     *     ZK客户端将所有Server保存在一个List中，然后随机打乱(这个随机过程是一次性的)，并且形成一个环，具体使用的时候，从0号位开始一个一个使用。
     *     因此，Server地址能够重复配置，这样能够弥补客户端无法设置Server权重的缺陷，但是也会加大风险。
     *
     *     [客户端和服务端会话说明]
     *     ZooKeeper中，客户端和服务端建立连接后，会话随之建立，生成一个全局唯一的会话ID(Session ID)。
     *     服务器和客户端之间维持的是一个长连接，在SESSION_TIMEOUT时间内，服务器会确定客户端是否正常连接(客户端会定时向服务器发送heart_beat，服务器重置下次SESSION_TIMEOUT时间)。
     *     因此，在正常情况下，Session一直有效，并且ZK集群所有机器上都保存这个Session信息。
     *     在出现网络或其它问题情况下（例如客户端所连接的那台ZK机器挂了，或是其它原因的网络闪断）,客户端与当前连接的那台服务器之间连接断了,
     *     这个时候客户端会主动在地址列表（实例化ZK对象的时候传入构造方法的那个参数connectString）中选择新的地址进行连接。
     *
     *     [会话时间]
     *     客户端并不是可以随意设置这个会话超时时间，在ZK服务器端对会话超时时间是有限制的，主要是minSessionTimeout和maxSessionTimeout这两个参数设置的。
     *     如果客户端设置的超时时间不在这个范围，那么会被强制设置为最大或最小时间。 默认的Session超时时间是在2 * tickTime ~ 20 * tickTime
     * </pre>
     * @param connectString  Zookeeper服务地址
     * @param sessionTimeout Zookeeper连接超时时间
     */
    public void connectionZookeeper(String connectString, int sessionTimeout){
        this.releaseConnection();
        try {
            // ZK客户端允许我们将ZK服务器的所有地址都配置在这里
            zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, this );
            // 使用CountDownLatch.await()的线程（当前线程）阻塞直到所有其它拥有CountDownLatch的线程执行完毕（countDown()结果为0）
            connectedSemaphore.await();
        } catch ( InterruptedException e ) {
            LOG.error("连接创建失败，发生 InterruptedException , e " + e.getMessage(), e);
        } catch ( IOException e ) {
            LOG.error( "连接创建失败，发生 IOException , e " + e.getMessage(), e );
        }
    }

    /**
     * <p>创建zNode节点, String create(path<节点路径>, data[]<节点内容>, List(ACL访问控制列表), CreateMode<zNode创建类型>) </p><br/>
     * <pre>
     *     节点创建类型(CreateMode)
     *     1、PERSISTENT:持久化节点
     *     2、PERSISTENT_SEQUENTIAL:顺序自动编号持久化节点，这种节点会根据当前已存在的节点数自动加 1
     *     3、EPHEMERAL:临时节点客户端,session超时这类节点就会被自动删除
     *     4、EPHEMERAL_SEQUENTIAL:临时自动编号节点
     * </pre>
     * @param path zNode节点路径
     * @param data zNode数据内容
     * @return 创建成功返回true, 反之返回false.
     */
    public boolean createPath( String path, String data ) {
        try {
            String zkPath =  this.zk.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
            LOG.info( "节点创建成功, Path: " + zkPath + ", content: " + data );
            return true;
        } catch ( KeeperException e ) {
            LOG.error( "节点创建失败, 发生KeeperException! path: " + path + ", data:" + data
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch ( InterruptedException e ) {
            LOG.error( "节点创建失败, 发生 InterruptedException! path: " + path + ", data:" + data
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return false;
    }

    /**
     * <p>删除一个zMode节点, void delete(path<节点路径>, stat<数据版本号>)</p><br/>
     * <pre>
     *     说明
     *     1、版本号不一致,无法进行数据删除操作.
     *     2、如果版本号与znode的版本号不一致,将无法删除,是一种乐观加锁机制;如果将版本号设置为-1,不会去检测版本,直接删除.
     * </pre>
     * @param path zNode节点路径
     * @return 删除成功返回true,反之返回false.
     */
    public boolean deletePath( String path ){
        try {
            this.zk.delete(path,-1);
            LOG.info( "节点删除成功, Path: " + path);
            return true;
        } catch ( KeeperException e ) {
            LOG.error( "节点删除失败, 发生KeeperException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch ( InterruptedException e ) {
            LOG.error( "节点删除失败, 发生 InterruptedException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return false;
    }

    /**
     * <p>更新指定节点数据内容, Stat setData(path<节点路径>, data[]<节点内容>, stat<数据版本号>)</p>
     * <pre>
     *     设置某个znode上的数据时如果为-1，跳过版本检查
     * </pre>
     * @param path zNode节点路径
     * @param data zNode数据内容
     * @return 更新成功返回true,返回返回false
     */
    public boolean writeData( String path, String data){
        try {
            Stat stat = this.zk.setData(path, data.getBytes(), -1);
            LOG.info( "更新数据成功, path：" + path + ", stat: " + stat );
            return true;
        } catch (KeeperException e) {
            LOG.error( "更新数据失败, 发生KeeperException! path: " + path + ", data:" + data
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch (InterruptedException e) {
            LOG.error( "更新数据失败, 发生InterruptedException! path: " + path + ", data:" + data
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return false;
    }

    /**
     * <p>读取指定节点数据内容,byte[] getData(path<节点路径>, watcher<监视器>, stat<数据版本号>)</p>
     * @param path zNode节点路径
     * @return 节点存储的值,有值返回,无值返回null
     */
    public String readData( String path ){
        String data = null;
        try {
            data = new String( this.zk.getData( path, false, null ) );
            LOG.info( "读取数据成功, path:" + path + ", content:" + data);
        } catch (KeeperException e) {
            LOG.error( "读取数据失败,发生KeeperException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch (InterruptedException e) {
            LOG.error( "读取数据失败,发生InterruptedException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return  data;
    }

    /**
     * <p>获取某个节点下的所有子节点,List getChildren(path<节点路径>, watcher<监视器>)该方法有多个重载</p>
     * @param path zNode节点路径
     * @return 子节点路径集合 说明,这里返回的值为节点名
     * <pre>
     *     eg.
     *     /node
     *     /node/child1
     *     /node/child2
     *     getChild( "node" )户的集合中的值为["child1","child2"]
     * </pre>
     *
     *
     *
     * @throws KeeperException
     * @throws InterruptedException
     */
    public List<String> getChild( String path ){
        try{
            List<String> list=this.zk.getChildren( path, false );
            if(list.isEmpty()){
                LOG.info( "中没有节点" + path );
            }
            return list;
        }catch (KeeperException e) {
            LOG.error( "读取子节点数据失败,发生KeeperException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch (InterruptedException e) {
            LOG.error( "读取子节点数据失败,发生InterruptedException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return null;
    }

    /**
     * <p>判断某个zNode节点是否存在, Stat exists(path<节点路径>, watch<并设置是否监控这个目录节点，这里的 watcher 是在创建 ZooKeeper 实例时指定的 watcher>)</p>
     * @param path zNode节点路径
     * @return 存在返回true,反之返回false
     */
    public boolean isExists( String path ){
        try {
            Stat stat = this.zk.exists( path, false );
            return null != stat;
        } catch (KeeperException e) {
            LOG.error( "读取数据失败,发生KeeperException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        } catch (InterruptedException e) {
            LOG.error( "读取数据失败,发生InterruptedException! path: " + path
                    + ", errMsg:" + e.getMessage(), e );
        }
        return false;
    }

    /**
     * Watcher Server,处理收到的变更
     * @param watchedEvent
     */
    @Override
    public void process(WatchedEvent watchedEvent) {
        LOG.info("收到事件通知：" + watchedEvent.getState() );
        if ( Event.KeeperState.SyncConnected == watchedEvent.getState() ) {
            connectedSemaphore.countDown();
        }
    }

    /**
     * 关闭ZK连接
     */
    public void releaseConnection() {
        if ( null != zk ) {
            try {
                this.zk.close();
            } catch ( InterruptedException e ) {
                LOG.error("release connection error ," + e.getMessage() ,e);
            }
        }
    }

    public static void main(String [] args){

        // 定义父子类节点路径
        String rootPath = "/nodeRoot";
        String child1Path = rootPath + "/nodeChildren1";
        String child2Path = rootPath + "/nodeChildren2";

        ZkWatchAPI zkWatchAPI = new ZkWatchAPI();

        // 连接zk服务器
        zkWatchAPI.connectionZookeeper("192.168.155.47:2181");

        // 创建节点数据
        if ( zkWatchAPI.createPath( rootPath, "<父>节点数据" ) ) {
            System.out.println( "节点[" + rootPath + "]数据内容[" + zkWatchAPI.readData( rootPath ) + "]" );
        }
        // 创建子节点, 读取 + 删除
        if ( zkWatchAPI.createPath( child1Path, "<父-子(1)>节点数据" ) ) {
            System.out.println( "节点[" + child1Path + "]数据内容[" + zkWatchAPI.readData( child1Path ) + "]" );
            zkWatchAPI.deletePath(child1Path);
            System.out.println( "节点[" + child1Path + "]删除值后[" + zkWatchAPI.readData( child1Path ) + "]" );
        }

        // 创建子节点, 读取 + 修改
        if ( zkWatchAPI.createPath( child2Path, "<父-子(2)>节点数据" ) ) {
            System.out.println( "节点[" + child2Path + "]数据内容[" + zkWatchAPI.readData( child2Path ) + "]" );
            zkWatchAPI.writeData( child2Path, "<父-子(2)>节点数据,更新后的数据" );
            System.out.println( "节点[" + child2Path+ "]数据内容更新后[" + zkWatchAPI.readData( child2Path ) + "]" );
        }

        // 获取子节点
        List<String> childPaths = zkWatchAPI.getChild(rootPath);
        if(null != childPaths){
            System.out.println( "节点[" + rootPath + "]下的子节点数[" + childPaths.size() + "]" );
            for(String childPath : childPaths){
                System.out.println(" |--节点名[" +  childPath +  "]");
            }
        }

        // 判断节点是否存在
        System.out.println( "检测节点[" + rootPath + "]是否存在:" + zkWatchAPI.isExists(rootPath)  );
        System.out.println( "检测节点[" + child1Path + "]是否存在:" + zkWatchAPI.isExists(child1Path)  );
        System.out.println( "检测节点[" + child2Path + "]是否存在:" + zkWatchAPI.isExists(child2Path)  );

        zkWatchAPI.releaseConnection();
    }

}

代码运行结果:

　　　[     74]   INFO - rg.apache.zookeeper.ClientCnxn - Socket connection established to 192.168.155.47/192.168.155.47:2181, initiating session
     [     97]   INFO - rg.apache.zookeeper.ClientCnxn - Session establishment complete on server 192.168.155.47/192.168.155.47:2181, sessionid = 0x24c11eded7f000b, negotiated timeout = 10000
     [     99]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 收到事件通知：SyncConnected
     [    119]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 节点创建成功, Path: /nodeRoot, content: <父>节点数据
     [    130]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 读取数据成功, path:/nodeRoot, content:<父>节点数据
     节点[/nodeRoot]数据内容[<父>节点数据]
     [    140]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 节点创建成功, Path: /nodeRoot/nodeChildren1, content: <父-子(1)>节点数据
     [    145]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 读取数据成功, path:/nodeRoot/nodeChildren1, content:<父-子(1)>节点数据
     节点[/nodeRoot/nodeChildren1]数据内容[<父-子(1)>节点数据]
     [    156]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 节点删除成功, Path: /nodeRoot/nodeChildren1
     [    171]  ERROR -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 读取数据失败,发生KeeperException! path: /nodeRoot/nodeChildren1, errMsg:KeeperErrorCode = NoNode for /nodeRoot/nodeChildren1 ...
     节点[/nodeRoot/nodeChildren1]删除值后[null]
     [    185]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 节点创建成功, Path: /nodeRoot/nodeChildren2, content: <父-子(2)>节点数据
     [    200]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 读取数据成功, path:/nodeRoot/nodeChildren2, content:<父-子(2)>节点数据
     节点[/nodeRoot/nodeChildren2]数据内容[<父-子(2)>节点数据]
     [    213]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 更新数据成功, path：/nodeRoot/nodeChildren2, stat: 21474836549,21474836550,1426235422098,1426235422123,1,0,0,0,43,0,21474836549
     [    228]   INFO -       com.test.zk.ZkWatchAPI - 读取数据成功, path:/nodeRoot/nodeChildren2, content:<父-子(2)>节点数据,更新后的数据
     节点[/nodeRoot/nodeChildren2]数据内容更新后[<父-子(2)>节点数据,更新后的数据]
     节点[/nodeRoot]下的子节点数[1]
     |--节点名[nodeChildren2]
     检测节点[/nodeRoot]是否存在:true
     检测节点[/nodeRoot/nodeChildren1]是否存在:false
     检测节点[/nodeRoot/nodeChildren2]是否存在:true
     [    319]   INFO - rg.apache.zookeeper.ClientCnxn - EventThread shut down
     [    319]   INFO - org.apache.zookeeper.ZooKeeper - Session: 0x24c11eded7f000b closed

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