ZooKeeper深度解析：面试必备知识点

"这篇文章主要涵盖了ZooKeeper面试的相关问题，包括其基本概念、核心机制、数据同步、权限控制以及在分布式环境中的应用等。" ZooKeeper是一个分布式协调服务，常用于解决分布式环境中的命名服务、配置管理、分布式锁、集群状态管理等问题。它为分布式应用程序提供了一个简单而高效的一致性服务。 1. **ZooKeeper是什么？** ZooKeeper是一个开源的分布式协调服务，由Apache Hadoop项目开发。它为分布式应用提供统一的服务发现、配置管理、命名服务等功能。 2. **ZooKeeper提供了什么？** ZooKeeper提供了分布式环境下的数据存储、命名、配置管理、领导选举和分布式同步等功能，帮助开发者构建高度可靠的分布式应用。 3. **Zookeeper文件系统** ZooKeeper采用类文件系统的数据模型，称为ZNode，每个ZNode都有路径标识，可以存储数据并设置监视点（Watcher）。 4. **状态同步** ZooKeeper通过一种叫做ZAB（ZooKeeper Atomic Broadcast）的协议来保证主从节点间的状态同步。当主节点（Leader）接收到更新请求时，会将事务广播给所有从节点（Follower），确保所有节点都执行相同的操作。 5. **Znode类型** ZNode分为四种类型：持久化节点（PERSISTENT）、持久化顺序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）、临时节点（EPHEMERAL）和临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）。 6. **Watcher机制** Watcher是ZooKeeper的一个重要特性，允许客户端注册监听事件，当ZNode的数据发生变化或被删除时，ZooKeeper会主动通知客户端。 7-9. **Watcher的实现** 客户端可以通过API注册Watcher，服务端接收到注册请求后进行处理，当ZNode状态变化时，会触发回调，将事件发送回客户端。 10. **ACL权限控制** ZooKeeper提供了访问控制列表（ACL）来保护数据的安全，允许管理员对不同用户或角色设定不同的访问权限。 11. **Chroot特性** Chroot允许客户端在特定的ZNode路径下建立一个虚拟的根目录，使得客户端在这个路径下操作，隔离不同应用的数据空间。 12. **会话管理** 客户端与ZooKeeper服务器之间通过会话保持连接，会话期间可以执行多次操作，并且会话具有超时和重连机制。 13-14. **服务器角色和工作状态** ZooKeeper集群中，服务器分为Leader和Follower，Leader负责处理所有的写操作和ZAB协议的协调，Follower接收并执行来自Leader的指令。 15-16. **数据同步与事务一致性** 通过ZAB协议，ZooKeeper保证了全局的事务顺序，确保即使在部分节点故障的情况下，仍然能提供强一致性。 17. **分布式集群中的主节点** 主节点（Master）通常用于协调集群中的任务分配和状态管理，确保数据一致性。 18-20. **节点宕机处理、部署模式及集群规则** 当Zookeeper节点宕机时，集群会自动选举新的Leader，确保服务的可用性。Zookeeper有多种部署模式，如单机、伪集群、集群，最小三台机器构成集群，遵循多数派原则来保证服务稳定。 21-23. **集群动态扩展、Watcher非永久性及客户端** ZooKeeper集群支持动态添加机器，但Watcher不是永久的，因为它们是一次性的事件触发器。ZooKeeper有多种Java客户端，如ZKClient、Curator等。 24. **Chubby与ZooKeeper对比** Chubby是Google的分布式锁服务，与ZooKeeper类似，但Chubby更注重安全性，适合内部使用，而ZooKeeper更开放，适用于各种场景。 25. **Zookeeper命令** 常用的Zookeeper命令包括`ls`（列出节点）、`get`（获取节点数据）、`set`（设置节点数据）、`create`（创建节点）和`delete`（删除节点）等。 26. **ZAB与Paxos算法** ZAB与Paxos都是分布式一致性算法，ZAB是为ZooKeeper定制的，强调原子广播，而Paxos更通用，但实现复杂。 27. **应用场景** ZooKeeper常用于分布式锁、服务发现、配置中心、分布式队列等场景。 28-31. **功能、通知机制、与Dubbo的关系** ZooKeeper的功能包括但不限于命名服务、分布式协调、状态同步，它的通知机制基于Watcher，能实时响应数据变化。ZooKeeper在Dubbo中常用于服务注册与发现。 以上是对ZooKeeper面试题的详细解答，涵盖了其核心概念、功能、工作原理和实际应用，是理解ZooKeeper和分布式协调服务的关键知识点。