數(shù)據(jù)模型

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ZK擁有一個(gè)命名空間就像一個(gè)精簡(jiǎn)的文件系統(tǒng)，不同的是它的命名空間中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有它自己或者它下面子節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。ZK中必須使用絕對(duì)路徑也就是使用“/”開頭。

Znode：

ZK目錄樹中每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)Znode。每個(gè)Znode維護(hù)這一個(gè)屬性，當(dāng)前版本、數(shù)據(jù)版本、建立時(shí)間和修改時(shí)間等，看下圖：

ZK就是使用這些屬性來實(shí)現(xiàn)特殊功能的。當(dāng)一個(gè)客戶端要對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修改時(shí)，必須提供該數(shù)據(jù)的版本號(hào)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)生變化是其版本號(hào)就會(huì)增加。如下圖：

Znode具有如下特性：

• Watches：客戶端可以在節(jié)點(diǎn)上設(shè)置Watches（可以叫做監(jiān)視器）。當(dāng)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)觸發(fā)監(jiān)視器對(duì)應(yīng)的操作，當(dāng)監(jiān)視器被觸發(fā)時(shí)，ZK服務(wù)器會(huì)向客戶端發(fā)送且只發(fā)送一個(gè)通知

• 數(shù)據(jù)訪問：ZK上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)需要被原子性的操作（要么修改成功要么回到原樣），也是就讀操作將會(huì)讀取節(jié)點(diǎn)相關(guān)所有數(shù)據(jù)，寫操作也會(huì)修改節(jié)點(diǎn)相關(guān)所有數(shù)據(jù)，，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的ACL。

節(jié)點(diǎn)類型：ZK中有幾種節(jié)點(diǎn)類型，節(jié)點(diǎn)類型在節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的時(shí)候就被確定且不可改變

• 臨時(shí)節(jié)點(diǎn)（EPHEMERAL）：臨時(shí)創(chuàng)建的，會(huì)話結(jié)束節(jié)點(diǎn)自動(dòng)被刪除，也可以手動(dòng)刪除，臨時(shí)節(jié)點(diǎn)不能擁有子節(jié)點(diǎn)

• 臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）：具有臨時(shí)節(jié)點(diǎn)特征，但是它會(huì)有序列號(hào)，分布式鎖中會(huì)用到該類型節(jié)點(diǎn)

• 持久節(jié)點(diǎn)（PERSISTENT）：創(chuàng)建后永久存在，除非主動(dòng)刪除。

• 持久順序節(jié)點(diǎn)（PERSISTENT_SEQUENTIAL）：該節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建后持久存在，相對(duì)于持久節(jié)點(diǎn)它會(huì)在節(jié)點(diǎn)名稱后面自動(dòng)增加一個(gè)10位數(shù)字的序列號(hào)，這個(gè)計(jì)數(shù)對(duì)于此節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)是唯一，如果這個(gè)序列號(hào)大于2^32-1就會(huì)溢出。

創(chuàng)建順序節(jié)點(diǎn)

create -s /NODE_NAME DATA    # -e參數(shù)為創(chuàng)建臨時(shí)節(jié)點(diǎn)，如果不帶參數(shù)則創(chuàng)建持久節(jié)點(diǎn)

ZK中的時(shí)間和版本號(hào)：

ZXID：ZK節(jié)點(diǎn)狀態(tài)改變會(huì)導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)zxid格式的時(shí)間戳，這個(gè)時(shí)間戳是全局有序的，每次更新都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的。如果zxid1的值小于zxid2，那么說明zxid2發(fā)生的改變?cè)趜xid1之后。zxid是一個(gè)唯一的事務(wù)ID，具有遞增性，一個(gè)znode的建立或者更新都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的zxid值，具體時(shí)間有3個(gè)cZxid（節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建時(shí)間）、mZxid（該節(jié)點(diǎn)修改時(shí)間，與子節(jié)點(diǎn)無關(guān)）、pZxid（該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)的最后一次創(chuàng)建或者修改時(shí)間，孫子節(jié)點(diǎn)無關(guān)）

version：對(duì)節(jié)點(diǎn)的每次操作都會(huì)使節(jié)點(diǎn)的版本號(hào)增加，有三個(gè)版本號(hào)dataversion（數(shù)據(jù)版本號(hào)）、cversion（子節(jié)點(diǎn)版本號(hào)）、aclversion（節(jié)點(diǎn)所擁有的ACL版本號(hào)）

cZxid	創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)的事務(wù)ID
ctime	創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)的時(shí)間
mZxid	最后修改節(jié)點(diǎn)時(shí)的事務(wù)ID
mtime	最后修改節(jié)點(diǎn)時(shí)的時(shí)間
pZxid	表示該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表最后一次修改的事務(wù)ID，添加子節(jié)點(diǎn)或刪除子節(jié)點(diǎn)就會(huì)影響子節(jié)點(diǎn)列表，但是修改子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)內(nèi)容則不影響該ID
cversion	子節(jié)點(diǎn)版本號(hào)，子節(jié)點(diǎn)每次修改版本號(hào)加1
dataversion	數(shù)據(jù)版本號(hào)，數(shù)據(jù)每次修改該版本號(hào)加1
aclversion	權(quán)限版本號(hào)，權(quán)限每次修改該版本號(hào)加1
dataLength	該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
numChildren	該節(jié)點(diǎn)擁有子節(jié)點(diǎn)的數(shù)量

版本號(hào)的作用

Zookeeper里面的版本號(hào)和我們理解的版本號(hào)不同，它表示的是對(duì)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容、子節(jié)點(diǎn)列表或者ACL信息的修改次數(shù)。節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建時(shí)dataversion、aclversion，cversion都為0，每次修改響應(yīng)內(nèi)容其對(duì)應(yīng)的版本號(hào)加1。

這個(gè)版本號(hào)的用途就和分布式場(chǎng)景的一個(gè)鎖概念有關(guān)。比如演出售票中的一個(gè)座位，顯然每個(gè)場(chǎng)次中的每個(gè)座位都只有一個(gè)，不可能賣出2次。如果A下單的時(shí)候顯示可售，他想買，那么為了保證他可以下單成功，此時(shí)別人就不能買。這時(shí)候就需要有一種機(jī)制來保證同一時(shí)刻只能有一個(gè)人去修改該座位的庫(kù)存。這就用到了鎖。鎖有悲觀鎖和樂觀鎖。

• 悲觀鎖：它會(huì)假定所有不同事務(wù)的處理一定會(huì)出現(xiàn)干擾，數(shù)據(jù)庫(kù)中最嚴(yán)格的并發(fā)控制策略，如果一個(gè)事務(wù)A正在對(duì)數(shù)據(jù)處理，那么在整個(gè)事務(wù)過程中，其他事務(wù)都無法對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新操作，直到A事務(wù)釋放了這個(gè)鎖。

• 樂觀鎖：它假定所有不同事務(wù)的處理不一定會(huì)出現(xiàn)干擾，所以在大部分操作里不許加鎖，但是既然是并發(fā)就有出現(xiàn)干擾的可能，如何解決沖突就是一個(gè)問題。在樂觀鎖中當(dāng)你在提交更新請(qǐng)求之前，你要先去檢查你讀取這個(gè)數(shù)據(jù)之后該數(shù)據(jù)是否發(fā)生了變化，如果有那么你此次的提交就要放棄，如果沒有就可以提交。

Zookeeper中的版本號(hào)就是樂觀鎖，你修改節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)之前會(huì)讀取這個(gè)數(shù)據(jù)并記錄該數(shù)據(jù)版本號(hào)，當(dāng)你需要更新時(shí)會(huì)攜帶這個(gè)版本號(hào)去提交，如果你此時(shí)攜帶的版本號(hào)（就是你上次讀取出來的）和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的版本號(hào)相同則說明該數(shù)據(jù)沒有被修改過，那么你的提交就會(huì)成功，如果提交失敗說明該數(shù)據(jù)在你讀取之后和提交之前這段時(shí)間內(nèi)被修改了。

這里通過set命令并攜帶版本號(hào)提交更新，版本號(hào)相同更新就會(huì)成功。

如果你再次更新并使用之前的版本號(hào)那么就會(huì)失敗。

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當(dāng)前名稱：Zookeeper詳解（三）：Zookeeper中的Znod-創(chuàng)新互聯(lián)
鏈接分享：http://jinyejixie.com/article42/dseohc.html

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