ZooKeeper 数据模型

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ZooKeeper的数据结构, 与普通的文件系统极为类似. 见下图:



图片引用自developerworks

图中的每个节点称为一个znode. 每个znode由3部分组成:
stat. 此为状态信息, 描述该znode的版本, 权限等信息.
data. 与该znode关联的数据.
children. 该znode下的子节点.

ZooKeeper命令

在深入znode的各个部分之前, 首先需要熟悉一些常用的ZooKeeper命令.

连接server

Bash代码  


bin/zkCli.sh -server 10.1.39.43:4180  

列出指定node的子node

Bash代码  


[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 9] ls /  

[hello, filesync, zookeeper, xing, server, group, log]  

[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 10] ls /hello  

[]  

创建znode节点, 并指定关联数据

Bash代码  


create /hello world  

创建节点/hello, 并将字符串"world"关联到该节点中.

获取znode的数据和状态信息

Bash代码  


[zk: 10.1.39.43:4180(CONNECTED) 7] get /hello  

world  

cZxid = 0x10000042c  

ctime = Fri May 17 17:57:33 CST 2013  

mZxid = 0x10000042c  

mtime = Fri May 17 17:57:33 CST 2013  

pZxid = 0x10000042c  

cversion = 0  

dataVersion = 0  

aclVersion = 0  

ephemeralOwner = 0x0  

dataLength = 5  

numChildren = 0  

删除znode

Bash代码  


[zk: localhost:4180(CONNECTED) 13] delete /xing/item0000000001  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 14] delete /xing                 

Node not empty: /xing  

使用delete命令可以删除指定znode. 当该znode拥有子znode时, 必须先删除其所有子znode, 否则操作将失败. rmr命令可用于代替delete命令, rmr是一个递归删除命令, 如果发生指定节点拥有子节点时, rmr命令会首先删除子节点.

znode节点的状态信息

使用get命令获取指定节点的数据时, 同时也将返回该节点的状态信息, 称为Stat. 其包含如下字段:
czxid. 节点创建时的zxid.
mzxid. 节点最新一次更新发生时的zxid.
ctime. 节点创建时的时间戳.
mtime. 节点最新一次更新发生时的时间戳.
dataVersion. 节点数据的更新次数.
cversion. 其子节点的更新次数.
aclVersion. 节点ACL(授权信息)的更新次数.
ephemeralOwner. 如果该节点为ephemeral节点, ephemeralOwner值表示与该节点绑定的session id. 如果该节点不是ephemeral节点, ephemeralOwner值为0. 至于什么是ephemeral节点, 请看后面的讲述.
dataLength. 节点数据的字节数.
numChildren. 子节点个数.

zxid

znode节点的状态信息中包含czxid和mzxid, 那么什么是zxid呢?

ZooKeeper状态的每一次改变, 都对应着一个递增的

Transaction id

,
该id称为zxid. 由于zxid的递增性质, 如果zxid1小于zxid2, 那么zxid1肯定先于zxid2发生. 创建任意节点, 或者更新任意节点的数据, 或者删除任意节点, 都会导致Zookeeper状态发生改变, 从而导致zxid的值增加.

session

在client和server通信之前, 首先需要建立连接, 该连接称为session. 连接建立后, 如果发生连接超时, 授权失败, 或者显式关闭连接, 连接便处于CLOSED状态, 此时session结束.

节点类型

讲述节点状态的ephemeralOwner字段时, 提到过有的节点是ephemeral节点, 而有的并不是. 那么节点都具有哪些类型呢? 每种类型的节点又具有哪些特点呢?

persistent

. persistent节点不和特定的session绑定,
不会随着创建该节点的session的结束而消失, 而是一直存在, 除非该节点被显式删除.

ephemeral

. ephemeral节点是临时性的, 如果创建该节点的session结束了,
该节点就会被自动删除. ephemeral节点不能拥有子节点. 虽然ephemeral节点与创建它的session绑定, 但只要该该节点没有被删除, 其他session就可以读写该节点中关联的数据. 使用-e参数指定创建ephemeral节点.

Bash代码  


[zk: localhost:4180(CONNECTED) 4] create -e /xing/ei world     

Created /xing/ei  

sequence

. 严格的说, sequence并非节点类型中的一种. sequence节点既可以是ephemeral的,
也可以是persistent的. 创建sequence节点时, ZooKeeper server会在指定的节点名称后加上一个数字序列, 该数字序列是递增的. 因此可以多次创建相同的sequence节点, 而得到不同的节点. 使用-s参数指定创建sequence节点.

Bash代码  


[zk: localhost:4180(CONNECTED) 0] create -s /xing/item world  

Created /xing/item0000000001  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 1] create -s /xing/item world  

Created /xing/item0000000002  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 2] create -s /xing/item world  

Created /xing/item0000000003  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 3] create -s /xing/item world  

Created /xing/item0000000004  

 

watch

watch的意思是监听感兴趣的事件. 在命令行中, 以下几个命令可以指定是否监听相应的事件.

ls命令. ls命令的第一个参数指定znode, 第二个参数如果为true, 则说明监听该znode的子节点的增减, 以及该znode本身的删除事件.

Bash代码  


[zk: localhost:4180(CONNECTED) 21] ls /xing true  

[]  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 22] create /xing/item item000  

  

WATCHER::  

  

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeChildrenChanged path:/xing  

Created /xing/item  

get命令. get命令的第一个参数指定znode, 第二个参数如果为true, 则说明监听该znode的更新和删除事件.

Bash代码  


[zk: localhost:4180(CONNECTED) 39] get /xing true  

world  

cZxid = 0x100000066  

ctime = Fri May 17 22:30:01 CST 2013  

mZxid = 0x100000066  

mtime = Fri May 17 22:30:01 CST 2013  

pZxid = 0x100000066  

cversion = 0  

dataVersion = 0  

aclVersion = 0  

ephemeralOwner = 0x0  

dataLength = 5  

numChildren = 0  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 40] create /xing/item item000  

Created /xing/item  

[zk: localhost:4180(CONNECTED) 41] rmr /xing  

  

WATCHER::  

  

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDeleted path:/xing  

stat命令. stat命令用于获取znode的状态信息. 第一个参数指定znode, 如果第二个参数为true, 则监听该node的更新和删除事件.