Zookeeper-数据结构(Znode)

前面我们介绍介绍了几个常用的代理服务器，本章节我们讲来讲解Zookeeper这个中间件。

我们前面完成了Zookeeper的安装，实际上的Zookeeper的使用对象或者使用方，是各个应用程序。我们一般情况下不会直接操作Zookeeper的读写，但是我们还是对Zookeeper里面的数据存储到哪里以及是如何存储还是需要有一定的理解。

1. 什么是 Znode

Znode 是 ZooKeeper 数据模型中的基本数据节点，类似于文件系统中的文件或目录。它以树形结构存储数据，并可以包含子节点。每个 Znode 都有一个唯一的路径，用于标识其在 ZooKeeper 树中的位置，例如 /root/child1。Zookeeper的存储结构是下面这样的树形结构

这里的/app1和/app1/p_1并没有从属关系。他们的本质是一样的，都是一个普通的Znode节点。

Znode 存储的数据包括：

数据内容：比如配置信息、状态信息等，他并不适合存储大量的的数据，也不适合存储频繁写的数据。

元数据：如版本号、时间戳、访问权限（ACL）等。

2. Znode 的分类

ZooKeeper 中的 Znode 主要分为以下几类，每种类型具有不同的生命周期和用途：

（1）持久节点（Persistent Znode）

特点：一旦创建，将一直存在于 ZooKeeper 中，直到被显式删除。

用途：通常用于存储长期需要保存的数据，如配置信息、服务注册信息等。

示例：/config 节点用于存储系统配置。

（2）临时节点（Ephemeral Znode）

特点：与客户端会话绑定，当客户端会话断开时，该节点会被自动删除。

用途：常用于实现分布式锁、临时状态监控等场景。

示例：/lock 节点用于实现分布式锁。

（3）持久顺序节点（Persistent Sequential Znode）

特点：具有持久性，并且在创建时会自动附加一个唯一的序列号。

用途：常用于实现分布式系统的唯一标识或顺序控制。

示例：/task-0000000001 节点用于任务队列。

（4）临时顺序节点（Ephemeral Sequential Znode）

特点：结合了临时节点和顺序节点的特性，会话断开后节点会被删除，且创建时附加序列号。

用途：适用于需要临时唯一标识的场景，如选主（Leader Election）过程。

示例：/election-0000000001 节点用于选主。

3. Znode 的特点

树形结构：Znode 以树状形式组织，每个节点可以有多个子节点。

数据与元数据：除了存储数据内容外，还包含版本号、时间戳等元数据。

权限控制（ACL）：每个 Znode 可以设置访问控制列表（ACL），用于限制节点的读写权限。

监听机制（Watcher）：客户端可以注册监听器，当 Znode 发生变化（如数据修改、子节点增加或删除）时，监听器会被触发。

4. Znode 的操作

我们日常查看操作是通过Zookeeper给我们的命令行工具进行操作，真实业务场景则是使用API操作。

链接Zookeeper

[root@localhost zookeeper]# ./bin/zkCli.sh
/usr/bin/java
Connecting to localhost:2181
#省略部分内容
WATCHER::

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]

列出Znode

#从/开始，也可以是具体路径（和Linux目录类似）
ls /
ls /zookeeper

创建Znode

#前面是znode，后面是znode的数据
create /myNode "Hello ZooKeeper"   #持久节点
create -e /myTempNode "Temporary Data" #临时节点
create -s /mySeqNode "Sequential Data" #顺序节点

更新Znode

set /myNode "New Data"

删除Znode

delete /myNode