zookeeper session tracker机制分析

说到zookeeper session管理 ，免不了要问

什么是session?

session id/session是如何产生的？

session 信息如何存储？

本文以session tracker线程【详见SessionTrackerImpl】的运行机制作为主线，并尝试解答一些相关问题

1）session基础

在介绍session tracker线程之前先回答几个问题

1.1） 什么是session？

zookeeper中session意味着一个物理连接，客户端connect成功之后，会发送一个connect型请求，此时就会有session 产生（下面会具体讲）

1.2）sessionid是如何产生的？

在SessionTrackerImpl实例化的时候就会调用下面的函数【详见SessionTrackerImpl.initializeNextSession】

产生的值会存入nextSessionId属性，以后一旦有新的连接（session）产生，就会nextSessionId++

1.3）session是如何产生的？

接到一个连接类型的请求【详见ZooKeeperServer.processConnectRequest】

1.3.1）确定session的timeout和id

【详见SessionTrackerImpl.createSession】

可见产生session需要两个元素，一个是sessionid,一个是timeout

timeout由客户端确定，但必须在服务器规定的最大的timeout（ticktime*20）和最小的timeout(ticktime*2)之间

如果客户端没有指定sessionid,那么就会产生一个新的session【详见ZooKeeperServer.createSession】,否则会reopen【详见ZooKeeperServer.reopenSession】

sessionid的产生上面解释过了

1.3.2）实例化session及相关关系存放

【详见SessionTrackerImpl.addSession】

一个重要的数据结构sessionsWithTimeout存放sessionid和timeout的映射

另一个重要的数据结构sessionsById存放sessionid和SessionImpl实例的映射

1.3.3）确定session实例的tickTime及sessionSets关系维护

【详见SessionTrackerImpl.touchSession】

根据当前时间和timeout计算本session 的expireTime即tickTime

一个重要的数据结构sessionSets 存放过期时间和一组session实例（相同过期时间）的映射的建立及维护

session实例的tickTime的确定

2)session tracker线程的机制

在zookeeper服务体系中，专门有一个线程（session tracker）维护session【详见SessionTrackerImpl.run】,重要代码如下

可见SessionTrackerImpl这个线程会一直轮询的清除过期session

每次轮询都会比较currentTime和nextExpirationTime，如果还未到nextExpirationTime，就等，否则往下走

将sessionSets中的以nextExpirationTime为key的那组session移出

遍历session，从sessionsById移除session,并调用相关的过期处理（下面会讲）

调整下载比较的时间，即nextExpirationTime += expirationInterval;

3) session维护相关问题

3.1）清除session如何实现？

【详见ZooKeeperServer.close】

3.1.1）构造一个Request实例

3.1.2）调用PrepRequestProcessor.processRequest放入submittedRequests队列

3.1.3）PrepRequestProcessor线程的处理

设置request.hdr，这个很重要，

在FinalRequestProcessor.processRequest会有相应的处理

​

一旦某个session关闭，与session相关的EPHEMERAL类型的节点都得清除

并且通过调用sessionTracker.setSessionClosing将session设置为关闭，使得后续此session上的请求无效

3.1.4）SessionTrackerImpl相关数据结构的清理

【详见SessionTrackerImpl.removeSession】

分别对sessionsById、sessionsWithTimeout、sessionSets进行处理

3.2）session owner咋回事？

如果不是在集群环境，即没有LearnerHandler线程，session 的owner就是一个常量实例ServerCnxn.me

3.3）sessionsWithTimeout这个数据结构的用途？

sessionsWithTimeout存放的是sessionid和timeout，此数据结构会和ZKDatabase中相通，会被持久化

如果某个session timeout为60s,如果空闲了30s，意味着还能空闲30s,此时服务重启，那么此session的timeout又变为60s

3.4）touch session是干吗的？

每次一旦该session有请求，就会touch，意味着session的过期时间变为（基本等于当前时间+timeout）

具体算法为

time为System.currentTimeMillis() + timeout

expirationInterval默认为ticktime

3.5）check session是干吗的

基本上所有的事务型操作，都会调用用来验证当前请求的session是否关闭，owner是否正确

4）小结

SessionTrackerImpl作为一个单独的线程专门处理过期session

SessionTrackerImpl有3个重要的数据结构sessionsById、sessionSets、sessionsWithTimeout，其中sessionsWithTimeout会被持久化

SessionTrackerImpl提供了几个常用的API

createSession

addSession

touchSession

removeSession

checkSession

setOwner

dumpSessions