ZooKeeper详解：数据模型与读写机制

"本课件主要介绍了云计算相关知识，特别是ZooKeeper这一分布式协调服务的细节，包括它的数据模型、数据读写机制以及使用方法。" ZooKeeper是Apache Hadoop项目的一个子项目，它作为一个高可用的分布式协调服务，被广泛应用于解决分布式环境中的数据一致性问题。在分布式应用中，常常需要一个中心化的控制器来管理和协调各个分散的子进程，例如资源分配和任务调度。ZooKeeper就是为了满足这种需求而设计的，它提供了一种通用的、可扩展的解决方案，避免了重复开发私有协调程序的困扰。 ZooKeeper的数据模型采用了类似于文件系统的层次化目录结构，其中节点称为Znode。Znodes可以包含数据并拥有子节点，但它们的命名不能包含"/"。此外，客户端可以在Znode上设置监视器，以便在节点状态变化时得到通知。Znode的数据读写是整体性的，不支持部分操作。还有两种特殊的节点类型：Ephemeral节点会在客户端会话结束时自动删除，而Sequence节点则在创建时自动添加序列号。 ZooKeeper的读写机制基于一个由多个Server组成的集群架构，包括一个Leader和多个Follower。所有Server都保存数据副本，确保全局数据一致。读写操作分布式进行，更新请求由Leader处理并同步到其他Follower。ZooKeeper保证了更新请求的顺序执行、数据更新的原子性，以及客户端无论连接哪个Server都能看到一致的数据视图。此外，它还提供了实时性，确保在一定时间内，客户端能获取到最新的数据。 在使用ZooKeeper时，主要通过以下API进行操作： 1. `create(path, data, acl, flags)`：创建一个新的Znode。 2. `delete(path, expectedVersion)`：删除指定路径的Znode。 3. `setData(path, data, expectedVersion)`：更新Znode的数据。 4. `(data, Stat) getData(path, watch)`：获取Znode的数据及状态信息。 5. `exists(path, watch)`：检查Znode是否存在，并可设置监视器。 6. `getChildren(path, watch)`：获取Znode的子节点列表。 7. `sync(path)`：同步指定Znode的状态。 通过这些API，开发者可以方便地实现分布式锁、配置管理、选举等高级功能，使得ZooKeeper成为构建大规模分布式系统不可或缺的工具。在云计算环境中，ZooKeeper尤其适用于需要强一致性保证的服务，如HBase、Kafka等。