[大数据] Zookeeper数据模型和Linux操作

1. zookeeper 的数据模型

ZooKeeper 的数据模型，在结构上和标准文件系统的非常相似，拥有一个层

次的命名空间，都是采用 树形层次结构 .

ZooKeeper 树中的每个节点被称为 — 个 Znode 。和文件系统的目录树一样， ZooKeeper 树

中的每个节点可以拥有子节点。

但也有不同之处：

1. Znode 兼具文件和目录两种特点 。既像文件一样维护着数据、元信息、 ACL 、时间戳等

数据结构，又像目录一样可以作为路径标识的一部分，并可以具有子 Znode 。用户对

Znode 具有增、删、改、查等操作（权限允许的情况下）。

2. Znode 存 储数据大小有限制 。 ZooKeeper 虽然可以关联一些数据，但并没有被设计为常

规的数据库或者大数据存储，相反的是，它用来管理调度数据，比如分布式应用中的配

置文件信息、状态信息、汇集位置等等。这些数据的共同特性就是它们都是很小的数

据，通常以 KB 为大小单位。 ZooKeeper 的服务器和客户端都被设计为严格检查并限制每

个 Znode 的数据大小至多 1M ，常规使用中应该远小于此值。

3. Znode 通过路径引用 ，如同 Unix 中的文件路径。 路径必须是绝对的 ，因此他们必须由

斜杠字符来开头。除此以外，他们必须是唯一的，也就是说每一个路径只有一个表示，

因此这些路径不能改变。在 ZooKeeper 中，路径由 Unicode 字符串组成，并且有一些限

制。字符串 "/zookeeper" 用以保存管理信息，比如关键配额信息。

4. 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

2. Znode 节点类型

1 Znode 有两种，分别为 临时节点 和 永久节点 。节点的类型在创建时即被确定，并且不能改

变。

临时节点 ：该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。一旦会话结束，临时节点将被自

动删除，当然可以也可以手动删除。临时节点不允许拥有子节点。

永久节点 ：该节点的生命周期不依赖于会话，并且只有在客户端显示执行删除操作的时

候，他们才能被删除。

2.2 Znode 还有一个序列化的特性，如果创建的时候指定的话，该 Znode 的名字后面会自动追

加一个不断增加的序列号。序列号对于此节点的父节点来说是唯一的，这样便会记录每个子

节点创建的先后顺序。它的格式为 “%10d”(10 位数字，没有数值的数位用 0 补充，例

如 “0000000001”) 。

2.3 这样便会存在四种类型的 Znode 节点，分别对应：

PERSISTENT ：永久节点

EPHEMERAL ：临时节点

PERSISTENT_SEQUENTIAL ：永久节点、序列化

EPHEMERAL_SEQUENTIAL ：临时节点、序列化

3.Zookeeper 的 Shell 客户端操作

3.1 登录 Zookeeper 客户端

bin/zkCli.sh -server node01:2181

3.2 Zookeeper 客户端操作命令

?3.3 操作实例

列出Path下的所有Znode
ls /
创建永久节点
create /hello world
创建临时节点：
create -e /abc 123

创建永久序列化节点：
create -s /zhangsan boy
创建临时序列化节点：
create -e -s /lisi boy
修改节点数据
set /hello zookeeper
删除节点, 如果要删除的节点有子Znode则无法删除
delete /hello
删除节点, 如果有子Znode则递归删除
rmr /abc
列出历史记录
histroy

3.4 节点属性

每个 znode 都包含了一系列的属性，通过命令 get ，可以获得节点的属性。

dataVersion ：数据版本号，每次对节点进行 set 操作， dataVersion 的值都会增加 1 （即使设

置的是相同的数据），可有效避免了数据更新时出现的先后顺序问题。

cversion ：子节点的版本号。当 znode 的子节点有变化时， cversion 的值就会增加 1 。

aclVersion ： ACL 的版本号。

cZxid ： Znode 创建的事务 id 。

mZxid ： Znode 被修改的事务 id ，即每次对 znode 的修改都会更新 mZxid 。

对于 zk 来说，每次的变化都会产生一个唯一的事务 id ， zxid （ ZooKeeper Transaction

Id ）。通过 zxid ，可以确定更新操作的先后顺序。例如，如果 zxid1

小于 zxid2 ，说明 zxid1 操作先于 zxid2 发生， zxid 对于整个 zk 都是唯一的，

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 .

ephemeralOwner : 如果该节点为临时节点 , ephemeralOwner 值表示与该节点绑定的 session id.

如果不是 ,ephemeralOwner 值为 0.

3.5 Zookeeper 的 watch 机制

通知类似于数据库中的触发器 , 对某个 Znode 设置

Watcher , 当 Znode 发生变化的时候 ,

WatchManager 会调用对应的 Watcher

当 Znode 发生删除 , 修改 , 创建 , 子节点修改的时候 , 对应的 Watcher 会得到通知

Watcher 的特点

一次性触发 一个 Watcher 只会被触发一次 , 如果需要继续监听 , 则需要再次添加

Watcher

事件封装 : Watcher 得到的事件是被封装过的 , 包括三个内容 keeperState,

eventType, path

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