ZooKeeper 是 Apache 軟件基金會(huì)的一個(gè)軟件項(xiàng)目，它為大型分布式計(jì)算提供開源的分布式配置服務(wù)、同步服務(wù)和命名注冊(cè)。

ZooKeeper 的架構(gòu)通過冗余服務(wù)實(shí)現(xiàn)高可用性。

Zookeeper 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將那些復(fù)雜且容易出錯(cuò)的分布式一致性服務(wù)封裝起來，構(gòu)成一個(gè)高效可靠的原語集，并以一系列簡單易用的接口提供給用戶使用。

一個(gè)典型的分布式數(shù)據(jù)一致性的解決方案，分布式應(yīng)用程序可以基于它實(shí)現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱、負(fù)載均衡、命名服務(wù)、分布式協(xié)調(diào)/通知、集群管理、Master 選舉、分布式鎖和分布式隊(duì)列等功能。

誰適合閱讀本教程？

本教程是為專業(yè)的程序開發(fā)人員，通過本教程你可以一步一步了解 zookeeper 的應(yīng)用。

zookeeper 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

zookeeper 提供的名稱空間非常類似于標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)，key-value 的形式存儲(chǔ)。名稱 key 由斜線?/?分割的一系列路徑元素，zookeeper 名稱空間中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是由一個(gè)路徑標(biāo)識(shí)。

相關(guān) CAP 理論

CAP 理論指出對(duì)于一個(gè)分布式計(jì)算系統(tǒng)來說，不可能同時(shí)滿足以下三點(diǎn)：

• 一致性：在分布式環(huán)境中，一致性是指數(shù)據(jù)在多個(gè)副本之間是否能夠保持一致的特性，等同于所有節(jié)點(diǎn)訪問同一份最新的數(shù)據(jù)副本。在一致性的需求下，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)一致的狀態(tài)下執(zhí)行更新操作后，應(yīng)該保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)仍然處于一致的狀態(tài)。

• 可用性：每次請(qǐng)求都能獲取到正確的響應(yīng)，但是不保證獲取的數(shù)據(jù)為最新數(shù)據(jù)。

• 分區(qū)容錯(cuò)性：分布式系統(tǒng)在遇到任何網(wǎng)絡(luò)分區(qū)故障的時(shí)候，仍然需要能夠保證對(duì)外提供滿足一致性和可用性的服務(wù)，除非是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都發(fā)生了故障。

一個(gè)分布式系統(tǒng)最多只能同時(shí)滿足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分區(qū)容錯(cuò)性（Partition tolerance）這三項(xiàng)中的兩項(xiàng)。

在這三個(gè)基本需求中，最多只能同時(shí)滿足其中的兩項(xiàng)，P 是必須的，因此只能在 CP 和 AP 中選擇，zookeeper 保證的是 CP，對(duì)比 spring cloud 系統(tǒng)中的注冊(cè)中心 eruka 實(shí)現(xiàn)的是 AP。

BASE 理論

BASE 是 Basically Available(基本可用)、Soft-state(軟狀態(tài)) 和 Eventually Consistent(最終一致性) 三個(gè)短語的縮寫。

• 基本可用：在分布式系統(tǒng)出現(xiàn)故障，允許損失部分可用性（服務(wù)降級(jí)、頁面降級(jí)）。

• 軟狀態(tài)：允許分布式系統(tǒng)出現(xiàn)中間狀態(tài)。而且中間狀態(tài)不影響系統(tǒng)的可用性。這里的中間狀態(tài)是指不同的 data replication（數(shù)據(jù)備份節(jié)點(diǎn)）之間的數(shù)據(jù)更新可以出現(xiàn)延時(shí)的最終一致性。

• 最終一致性：data replications 經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到一致性。

BASE 理論是對(duì) CAP 中的一致性和可用性進(jìn)行一個(gè)權(quán)衡的結(jié)果，理論的核心思想就是：我們無法做到強(qiáng)一致，但每個(gè)應(yīng)用都可以根據(jù)自身的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，采用適當(dāng)?shù)姆绞絹硎瓜到y(tǒng)達(dá)到最終一致性。

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