zookeeper面试题汇总.pdf

Zookeeper 是一个强大的开源分布式协调服务，主要用于解决分布式环境下的数据一致性问题。它提供了一组简单易用的接口，能够支持各种分布式应用的功能，如数据发布/订阅、命名服务、分布式锁、分布式队列等。Zookeeper 的核心设计原则是保证分布式一致性，这主要体现在以下几个特性上： 1. **顺序一致性**：所有客户端看到的数据更新顺序是一致的，这得益于Zookeeper全局有序的更新机制。 2. **原子性**：所有的操作要么全部完成，要么全部不完成，不存在部分完成的情况。 3. **单一视图**：无论客户端连接到哪个Zookeeper服务器，看到的服务状态都是一致的，确保了数据的一致性。 4. **可靠性**：一旦一个更新操作被应用，它将一直存在，直到被另一个更新覆盖。 5. **实时性（最终一致性）**：虽然无法保证每次读取都是最新的数据，但可以保证在一定时间内，所有节点的数据达到一致。 Zookeeper 的数据模型类似于文件系统，由一系列的节点（称为Znode）组成，这些节点可以存储数据并具有层级关系。Znode分为四种类型： - **PERSISTENT**：持久节点，即使客户端断开连接，节点也会持续存在。 - **EPHEMERAL**：临时节点，其生命周期与创建它的客户端会话绑定，会话结束，节点消失。 - **PERSISTENT_SEQUENTIAL**：持久顺序节点，除了具备持久节点特性外，节点名会附加一个自增序列号。 - **EPHEMERAL_SEQUENTIAL**：临时顺序节点，同临时节点，但也有自增序列号。 Zookeeper 通过原子广播协议（Zab协议）来保证主从节点的状态同步。该协议有两种模式：恢复模式和广播模式。在恢复模式下，选举出新领导者并与服务器同步状态；广播模式则是日常运行时进行消息广播。 Zookeeper 还有一个独特的特性是 Watcher 机制。客户端可以对Znode设置监听器（Watcher），当Znode发生变化时，Zookeeper会向客户端发送事件通知。Watcher机制的特点包括： - **一次性**：触发后即被移除，避免重复通知。 - **客户端串行执行**：客户端收到通知后的回调处理是串行的，保证了处理顺序。 - **轻量**：仅告知事件发生，不包含详细信息，降低了通信负担。 Zookeeper 在分布式系统中扮演着关键角色，通过其提供的服务和特性，能够帮助开发者构建高可用、强一致性的分布式应用。理解并掌握Zookeeper的工作原理和使用方式，对于从事分布式系统开发的人员至关重要。