前面一篇文章阳仔给大家结束了Zookeeper的一些基本概念,那么这一篇文章,阳仔将给大家介绍一下Zookeeper 的详细安装和使用步骤以及注意事项;

什么是 Zookeeper?

一个开源的分布式协调服务，用于管理分布式应用程序中的配置信息、命名、提供分布式同步以及组服务等功能。它为分布式应用提供了一种简单、高效且可靠的协调机制，能够帮助解决分布式系统中的一些常见问题，如数据一致性、服务注册与发现等。

使用 Zookeeper 的详细步骤

1. 安装 Zookeeper

下载安装包 ：可以从 Apache 官方网站下载 Zookeeper 的稳定版本，

例如使用命令`wget
https://dlcdn.apache.org/zookeeper/zookeeper-3.9.2/apache-zookeeper-3.9.2-bin.tar.gz`下载指定版本。

解压安装包 ：使用`tar -zxvf
apache-zookeeper-3.9.2-bin.tar.gz`命令解压安装包。

移动安装目录 ：将解压后的目录移动到指定目录，如`/usr/local/`，使用命令`mv apache-zookeeper-3.9.2 /usr/local/`。

2. 配置 Zookeeper

2.1.修改配置文件： Zookeeper 在启动时会找zoo.cfg这个文件作为默认配置文件。

进入 Zookeeper 的`conf`目录，通常会有一个示例配置文件`zoo_sample.cfg`，可以将其复制并重命名为`zoo.cfg`，然后根据实际需求进行修改。

以下是一些常见的配置参数 ：

• tickTime：Zookeeper 使用的基本时间单位（毫秒），用于执行心跳检测等，例如设置为`2000`。
• dataDir：存储内存中数据快照的路径，如`/tmp/zookeeper/data`。
• clientPort：监听客户端连接的端口，可根据需要设置，如`9009`。
• initLimit：Leader 允许 Follower 连接并进行初始同步的时间，以`tickTime`为单位，例如设置为`10`。
• syncLimit：Leader 允许 Follower 在同步过程中滞后的时间，以`tickTime`为单位，例如设置为`5`。
• clientPort: 客户端端口号, 根据服务设置,例如 : 设置为2181.

tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
# 数据保存地址
dataDir=/tmp/zookeeper/data

# 客户端访问端口(zookeeper-1.novalocal、zookeeper-2.novalocal、zookeeper-3.novalocal修改为实际zookeeper主机的ip或域名)
server.1=zookeeper-1.novalocal:2888:3881
server.2=zookeeper-2.novalocal:2888:3882
server.3=zookeeper-3.novalocal:2888:3883

在集群模式下，还需要配置`server.id=host:port:port`，其中`id`是服务器的编号，`host`是服务器的 IP 地址，第一个`port`是集群内部通信端口，第二个`port`是 Leader 选举端口，例如`server.1=192.168.1.1:2888:3888`。

注意：集群模式下,如果三个zookeeper服务都在同一台服务器上，这里要保证地址的唯一性，注意IP地址和端口号不要互相冲突，IP相同，端口一定不能相同，以免影响程序的正确执行。

2.2 创建数据目录：根据配置文件中的`dataDir`参数，创建相应的数据存储目录，如`mkdir -p /opt/zookeeper/data`。 如果是集群模式的话,每个服务器都需要执行该命令

3. 启动 Zookeeper

3.1启动服务：在 Zookeeper 的`bin`目录下，执行`./zkServer.sh start`命令启动服务。

集群模式,需要每个节点都需要执行;

查看服务状态 ：可以使用`./zkServer.sh status`命令查看服务的运行状态，确认是否启动成功。

# 启动服务
bash /var/lib/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh  start

# 查看服务状态
bash /var/lib/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh  status

# 测试客户端连接
bash /var/lib/zookeeper-3.4.6/bin/zkCli.sh

出现Mode:follower或Mode:leader则zookeeper集群部署成功，服务启动正常。

4. 使用 Zookeeper 客户端进行操作

连接客户端 ：在 Zookeeper 的`bin`目录下，使用命令`./zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181`连接到 Zookeeper 服务器，进入命令行界面。

基本操作 ：

• 创建 ZNode ：使用`create /my_node "my_data"`命令创建一个名为`/my_node`的节点，并写入数据`my_data`。
• 读取 ZNode：使用`get /my_node`命令读取`/my_node`节点的数据。
• 修改 ZNode ：使用`set /my_node "new_data"`命令将`/my_node`节点的数据修改为`new_data`。
• 删除 ZNode：使用`delete /my_node`命令删除`/my_node`节点。

监控节点变化：Zookeeper 提供了 Watcher 机制，允许客户端对某个 ZNode 设置 Watcher，当节点发生变化时客户端会收到通知。例如，使用`get /my_node true`命令设置对`/my_node`节点的监控，当节点数据变化或被删除时，客户端将收到事件通知。

5. 实现分布式锁

创建顺序节点 ：每个客户端尝试创建一个顺序节点，Zookeeper 会为每个客户端分配一个唯一的顺序号。

获取锁 ：拥有最小序号的客户端获得锁。

释放锁 ：当客户端释放锁时，删除该节点，其他客户端监控到变化，尝试获取锁。以下是一个简单的 Java 示例代码：

import org.apache.zookeeper.*;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class DistributedLock {
    private ZooKeeper zk;
    private String lockBasePath = "/locks";
    private String lockName;
    private String currentLock;

    public DistributedLock(ZooKeeper zk, String lockName) {
        this.zk = zk;
        this.lockName = lockName;
    }

    public void acquireLock() throws Exception {
        String lockPath = lockBasePath + "/" + lockName;
        // 创建顺序节点
        currentLock = zk.create(lockPath, new byte[0], ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
        // 获取所有子节点并排序
        List lockNodes = zk.getChildren(lockBasePath, false);
        Collections.sort(lockNodes);
        if (currentLock.endswith(lockNodes.get(0))) {
            // 获取锁
            System.out.println("Acquired lock: " + currentLock);
        } else {
            // 等待锁释放
            String previousLock = lockNodes.get(lockNodes.indexOf(currentLock) - 1);
            zk.exists(lockBasePath + "/" + previousLock, watchedEvent -> {
                if (watchedEvent.getType() == Watcher.Event.EventType.NodeDeleted) {
                    try {
                        acquireLock();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }

    public void releaseLock() throws Exception {
        // 释放锁
        zk.delete(currentLock, -1);
        System.out.println("Released lock: " + currentLock);
    }
}

注意:

数据量限制 ：Zookeeper 设计为轻量级协调服务，ZNode 不能存储过大的数据，通常不超过 1MB。

高可用配置 ：为了提高服务的高可用性，建议 Zookeeper 部署奇数个节点，且至少 3 个节点，以保证出现故障时系统仍能正常运行。

网络隔离处理：在分布式系统中，Zookeeper 对网络分区的处理需要特别注意，避免出现脑裂等问题。

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