[大数据]zookeeper原理篇-Zookeeper会话机制，面试阿里P7岗

 nextSid = (System .currentTim eM illis() ? 24) ? 8;
nextSid = nextSid | (id ? 5 6 );
return nextSid;

} }

从这段代码，我们可以看到session的创建大概分为以下几个步骤:

**1.获取当前时间的毫秒表示**

我们假设当前System.currentTimeMills()获取的值是1380895182327，其64位二进制表示为:

00000000 00000000 00000001 01000001 10000011 11000100 01001101  11110111

2. **接下来左移24位**,我们可以得到结果:

01000001 100000011  11000100  01001101  11110111 00000000 00000000 00000000，可以看到低位已经把高位补齐，剩下的低位都使用了0补齐

**3.右移8位**，结果变成了:

00000000 01000001 100000011  11000100  01001101  11110111 00000000 00000000

**4.计算机器码标识ID**：

在initializeNextSession方法中，出现了一个id变量，这个变量就是生成的SID的值，而SID在部署的时候就是我们在myid中配置的值，一般是一个整数，假设此时的值为2，转为64位二进制表示：

00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000010

此时发现高位几乎都是0，进行左移56位以后，得到值如下:

00000010 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

**5.将前面第三步和第四步得到的结果进行 | 操作**:

可以得到结果为:

00000010 01000001 10000011 11000100 01001101 11110111 00000000 00000000

这个时候我们可以得到一个单机中唯一的序列号ID，整个算法大概可以理解为，先通过高8位确定机器以后，后面的56位按照毫秒进行随机，可以看出来当前的算法!还是蛮严谨的，基本上看不出来什么明显的问题，但是其实也有问题的，其中我们可以看到，zk选择了当前机器时间内的毫秒作为基数，但是如果时间到了2022年4月8号以后， System .  currentTimeMillis ()的值会是多少呢？

```java
Date d =  new Date (2022-1900 f 3,8);
System. out. p rin tln ( Long. toBinaryString(d .getTime（）））;

打印出来的结果为:

0000000000000000000000011000000000000100110000010000010000000000

接着我们左移24位以后会发现，这个时候的值依然是个负数，所以我们为了保证不会出现负数的情况，解决方案如下:

public static long initializeNextSession(long id { ) {
long nextSid = 0;
nextSid = (System .currentTim eM illis() ? 24) > ? 8;
nextSid = nextSid | (id ? 5 6 );
return nextSid;
} }

这样就可以避免生成的时候出现负数了

SessionTracker

SessionTracker是Zookeeper中的会话管理器，负责整个zk生命周期中会话的创建、管理和清理操作，而每一个会话在Sessiontracker内部都保留了三份，大体如下:

1.sessionsWithTimeout这是一个ConcurrentHashMap<Long,Integer>类型的数据结构，用来管理会话的超时时间，这个参数会被持久化到快照文件中去

2.sessionsById是一个HashMap<Long,Integer>类型的数据结构，用于根据sessionId来管理session实体

3.sessionsSets同样也是一个HashMap<Long,Integer>类型的数据结构，用来会话超时的时候进行归档，便于进行会话恢复和管理

会话创建

创建会话的过程，大体可以分为几个步骤，分别是处理ConnectRequest请求、创建会话、处理器链路处理和响应，在zk服务端中，首先是NIOServerCnxn来负责接受来自客户端的会话创建请求，并且进行反序列化工作，然后开始分配超时时间。分配完毕后，会开始创建sessionId,并且将其注册到SessionsById和sessionsWithTimeOut，进行激活，这个时候就可以考虑处理流转。

会话管理

Zookeeper中的会话管理主要是SesssionTracker负责的，内部使用了一个特殊的机制，称之为分桶策略，所谓分桶策略，其实是将类似的会话放在一个区块中进行管理，以便于zookeeper对会话进行不同区块的隔离以及同一区块的统一处理

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xwsvYD3g-1630587938757)(assets/1589464633427.png)]

从图中我们可以看到，所有的会话都分配在了不同的区块中，分配原则是每个会话的下个超时的时间点，ExpiractionTime是指最近一次可能过期的时间点，每一个会话的ExpiractionTime的计算方式如下:

ExpiractionTime = CurrentTime + SessionTimeout

但是不要忘记了，Zookeeper的Leader服务器在运行期间会定期检查是否超时，这个定期的时间间隔为ExpiractionInterval，单位是秒，默认情况下是tickTime的值，即2000毫秒进行一次检查，完整的ExpiractionTime的计算方式如下:

ExpirationTime_  = CurrentTime + SessionTimeout ;
ExpirationTime =  (ExpirationTime_ / Expirationlnterval+ 1) x Expirationlnterval ;

会话激活

同样的，在整个zookeeper运行过程中，客户端会在超时时间内向服务端发送PING请求来保持时效性，俗称心跳检测，而服务端在接受到了客户端的心跳请求后需要再次激活会话状态，这个过程称之为TouchSession，流程如下:

1.检验会话是否已经被关闭，Leader会去检查会话是否被关闭，如果已经关闭，不会再去激活该会话

2.如果会话没有被关闭，则开始计算下一次的超时时间Expiration_New，而计算的过程则是使用上面的公式

3.计算完新的超时时间以后，会去获取会员原来的超时时间，并且根据时间来定位原来存放的区块

4.接着，从该区块中找到会话，进行会话迁移，放入新的Expiration_New对应的区块中，如图所示:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-t9UEHOrr-1630587938759)(assets/1589728495374.png)]

经过以上的步骤，基本已经完成了会话的激活，而每一次心跳的检测，则是进行了一次会话激活操作，在整个Zookeeper运行过程中，一般如下两个操作才会导致会话激活:

1.当客户端向服务端发送请求的时候，包括读写请求，都会主动触发一次会话激活

2.如果客户端在sessionTimeOut / 3时间范围内尚未和服务器之间进行通信，即没有发送任何请求，就会主动发起一个PING请求，去触发服务端的会话激活操作

除此之外，由于会话之间的激活是按照分桶策略进行保存的，因此我们可以利用此策略优化对于会话的超时检查，在Zookeeper中，会话超时检查也是由SessionTracker负责的，内部有一个线程专门进行会话的超时检查，只要依次的对每一个区块的会话进行检查，由于分桶是按照ExpriationInterval 的倍数来进行会话分布的，因此只要在这些时间点检查即可，这样可以减少检查的次数，并且批量清理会话，实现较高的效率。

会话清理

会话检查操作以后，当发现有超时的会话的时候，会进行会话清理操作，而Zookeeper中的会话清理操作，主要是以下几个步骤:

结语

看到这篇文章的人不知道有多少是和我一样的Android程序员。

35岁，这是我们这个行业普遍的失业高发阶段，这种情况下如果还不提升自己的技能，进阶发展，我想，很可能就是本行业的职业生涯的终点了。

CodeChina开源项目：《Android学习笔记总结+移动架构视频+大厂面试真题+项目实战源码》

我们要有危机意识，切莫等到一切都成定局时才开始追悔莫及。只要有规划的，有系统地学习，进阶提升自己并不难，给自己多充一点电，你才能走的更远。

千里之行始于足下。这是上小学时，那种一元钱一个的日记本上每一页下面都印刷有的一句话，当时只觉得这句话很短，后来渐渐长大才慢慢明白这句话的真正的含义。

有了学习的想法就赶快行动起来吧，不要被其他的事情牵绊住了前行的脚步。不要等到裁员时才开始担忧，不要等到面试前一晚才开始紧张，不要等到35岁甚至更晚才开始想起来要学习要进阶。

最后免费分享给大家一份系统的Android学习进阶资料，希望这份资料可以给大家提供帮助。
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