摘要：當(dāng)服務(wù)端的一些操作觸發(fā)了事件監(jiān)聽，就會向指定的客戶端發(fā)送事件通知。因此，使用的監(jiān)聽機(jī)制實(shí)現(xiàn)的發(fā)布訂閱系統(tǒng)使用的推拉結(jié)合的方式。

1. zk的主要應(yīng)用場景
2. zk的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的概述

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的類型

節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

節(jié)點(diǎn)上的監(jiān)聽機(jī)制

數(shù)據(jù)的發(fā)布與訂閱
負(fù)載均衡
統(tǒng)一命名服務(wù)
分布式協(xié)調(diào)與通知
集群管理
master選舉
分布式鎖與分布式隊(duì)列

具體將在后續(xù)的文章中給出具體的應(yīng)用介紹。

在介紹數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之前，先給大家說明一下zk中事務(wù)的概念。zk中的事務(wù)指的是能夠改變zk服務(wù)器狀態(tài)的操作，包括

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的刪除，創(chuàng)建和內(nèi)容更新等
客戶端會話的創(chuàng)建與失效

zk中還有一個事務(wù)id的概念，會為每次事務(wù)請求分配一個全局唯一的id，關(guān)于事務(wù)id的特點(diǎn)簡要說明如下：

64位數(shù)字
高32是Leader統(tǒng)治時期的標(biāo)識，說明該事務(wù)是在哪個Leader時期進(jìn)行的
低32位是事務(wù)的id號
通過這64位數(shù)字可以確定一個事務(wù)請求的全局唯一的順序

zk中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)是有生命周期的概念的，根據(jù)生命周期的不同可以劃分為兩種類型的節(jié)點(diǎn)

持久節(jié)點(diǎn)（Persistent）
最常見的一種節(jié)點(diǎn)類型，也叫做regular節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)一旦被創(chuàng)建，就會一直存在于zk服務(wù)器上，直到有刪除事務(wù)操作主動清除該節(jié)點(diǎn)
臨時節(jié)點(diǎn)（Ephemeral）
臨時節(jié)點(diǎn)的生命周期是和客戶端會話綁定在一起的，只要客戶端會話失效，那么臨時節(jié)點(diǎn)就會被清除。這里的客戶端會話失效和客戶端tcp連接斷開是不一樣的。
臨時節(jié)點(diǎn)只能是leaf節(jié)點(diǎn)
順序節(jié)點(diǎn)（Sequential）
zk會給創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)自動加上一個數(shù)字后綴，作為一個完整的節(jié)點(diǎn)名稱，這種方式可以維護(hù)節(jié)點(diǎn)之間的一種順序性

持久節(jié)點(diǎn)+順序節(jié)點(diǎn)
臨時節(jié)點(diǎn)+順序節(jié)點(diǎn)

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的類結(jié)構(gòu)代碼如下：

public class DataNode implements Record {
    byte data[];                    //節(jié)點(diǎn)上存儲的數(shù)據(jù)
    Long acl;                        //權(quán)限控制列表版本號
    public StatPersisted stat;        //節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息
    private Set children = null; //節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表
}

StatPersisted stat是該節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息類，類結(jié)構(gòu)代碼如下：

public class StatPersisted implements Record {
  private long czxid;                //創(chuàng)建該節(jié)點(diǎn)的事務(wù)id
  private long mzxid;                //最后一次修改節(jié)點(diǎn)的事務(wù)id
  private long ctime;                //節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建時間
  private long mtime;                //最后一次更新節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的時間
  private int version;                //數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的版本號，version=0表示該節(jié)點(diǎn)被創(chuàng)建之后，更新過0次，在實(shí)現(xiàn)樂觀鎖的時候有用
  private int cversion;                //子節(jié)點(diǎn)的版本號，只有當(dāng)子節(jié)點(diǎn)列表被更改后，才會+1
  private int aversion;                //子節(jié)點(diǎn)的acl列表版本號
  private long ephemeralOwner;        //如果是臨時節(jié)點(diǎn)，該值表示創(chuàng)建該節(jié)點(diǎn)的臨時會話的sessionID，如果是持久節(jié)點(diǎn)的話，該值為0
  private long pzxid;                //子節(jié)點(diǎn)列表最后一次被修改時的事務(wù)id，一定是子節(jié)點(diǎn)列表被修改，子節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容被修改是不會改變這個屬性的值的
}

zookeeper允許客戶端對象在數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上注冊事件監(jiān)聽，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)布與訂閱。
當(dāng)zk服務(wù)端的一些操作觸發(fā)了事件監(jiān)聽Watcher，就會向指定的客戶端發(fā)送事件通知。

zk中的事件監(jiān)聽機(jī)制由三部分組成：

zk服務(wù)端
客戶端線程
客戶端的WatcherManager

客戶端線程在zk服務(wù)器上注冊事件監(jiān)聽之后，會將這個watcher對象存儲在WatcherManager中，當(dāng)zk服務(wù)器觸發(fā)這個事件之后，會向客戶端發(fā)送通知，客戶端線程會從WatcherManager中取出對應(yīng)的Watcher對象來執(zhí)行回調(diào)邏輯。

public interface Watcher{
    public interface Event{
        public enum KeeperState{ 
            Disconnected(0),   //斷開連接
            SyncConnected(3),  //此時客戶端與zk服務(wù)器處于連接狀態(tài)
            AuthFailed(4),        //權(quán)限檢查失敗
            ConnectedReadOnly(5) //客戶端和一臺只讀server處于連接狀態(tài)，what is readonly server? 就是只和集群中的一小部分服務(wù)器處于連接的服務(wù)器
            Expired(-122)        //會話超時
        }
        public enum EventType{
            None (-1),
            NodeCreated (1),    //watcher監(jiān)聽的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)被創(chuàng)建
            NodeDeleted (2),    //watcher監(jiān)聽的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)被刪除
            NodeDataChanged (3), //watcher監(jiān)聽的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容被更新
            NodeChildrenChanged (4), //watcher監(jiān)聽的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表被更新了
            DataWatchRemoved (5), 
            ChildWatchRemoved (6);
        }
    }
    public enum WatcherType{
        Children (1),
        Data (2),
        Any (3);
    }
    abstract public void process(WatchedEvent event);
}

主要有以下幾個部分組成

Watcher.Event.KeeperState:    表示通知狀態(tài)
Watcher.Event.EventType:        表示通知的事件類型
Watcher.WatcherType:            監(jiān)聽器的類型
process(WatchedEvent event)    事件的回調(diào)函數(shù)

在處理監(jiān)聽事件的回調(diào)函數(shù)process中，參數(shù)event是一個org.apache.zookeeper.WatchedEvent類型的參數(shù)。WatchedEvent說明如下

public class WatchedEvent {
    final private KeeperState keeperState;    //通知的狀態(tài)
    final private EventType eventType;        //事件類型
    private String path;                     //參與該事件的節(jié)點(diǎn)路徑
    /**
    *實(shí)現(xiàn)WatchedEvent到WatcherEvent的轉(zhuǎn)換
    */
    public WatcherEvent getWrapper() {
    return new WatcherEvent(eventType.getIntValue(), 
                            keeperState.getIntValue(), 
                            path);
    }
    /**
    *實(shí)現(xiàn)WatcherEvent到WatchedEvent的轉(zhuǎn)換
    */
    public WatchedEvent(WatcherEvent eventMessage) {
        keeperState = KeeperState.fromInt(eventMessage.getState());
        eventType = EventType.fromInt(eventMessage.getType());
        path = eventMessage.getPath();
    }
}

從WatchedEvent的代碼中可以看出一個監(jiān)聽事件由三個部分組成的：

Watcher.Event.KeeperState：通知狀態(tài)
Watcher.Event.EventType：通知類型
String path：參與該事件的節(jié)點(diǎn)路徑

并且，與WatchedEvent對應(yīng)的還有一個類WatcherEvent,這個WatcherEvent和WatchedEvent相比，只是實(shí)現(xiàn)了序列化，方便通過網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)端和客戶端之間傳輸。
序列化使用的是jute

整個監(jiān)聽通知的機(jī)制過程描述如下：

客戶端在服務(wù)器數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上注冊相應(yīng)的監(jiān)聽事件Watcher，注冊的方式后面闡述
服務(wù)端操作觸發(fā)該事件，生成WatchedEvent事件對象
調(diào)用getWrapper方法將WatchedEvent包裝稱為一個實(shí)現(xiàn)序列化的、可在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)腤atcherEvent對象
通過網(wǎng)絡(luò)將WatcherEvent對象發(fā)送到client
client將WatcherEvent對象還原成為一個WatchedEvent對象，并傳遞給process方法進(jìn)行處理

客戶端接受到的服務(wù)器傳送過來的監(jiān)聽事件的格式如下：

KeeperState：SyncConnected
EventType：NodeDataChanged
Path:    /zk-book

顯然，從接收到的事件中，客戶端是無法獲取到該節(jié)點(diǎn)在更新前后的數(shù)據(jù)的，因此客戶端是要主動再向服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。因此，使用zk的監(jiān)聽機(jī)制實(shí)現(xiàn)的發(fā)布訂閱系統(tǒng)使用的"推拉"結(jié)合的方式。