集群中的服务器如果动态扩充或宕机，就需要更新所有客户端主机的主机列表，为避免集群主机和客户端主机的直接访问，需要引入第三方协调控制工具，动态取得服务器端的信息列表。而ZooKeeper就实现了这样的功能，它可以在节点出现问题后及时进行切换处理操作 。（不同于一般协调组件，ZooKeeper实现了Paxos算法，避免了拜占庭将军问题，它不再受网络、硬件等的制约）

简介：

    ZooKeeper是一个免费的开源组件，是Google的Chubby一个开源实现，也是Hadoop和Hbase的重要组件 。下载地址：http://zookeeper.apache.org/

    而在ZooKeeper里面主要是由若干个进程以及简单的数据存储功能所组成，它采用树状结构：

    ZooKeeper表现为一个分层的文件系统目录树结构，但不同于文件系统的是，节点可以有自己的数据，而文件系统中的目录节点只有子节点，zookeeper每一个子节点可以设置一个所需要的数据，大小一般在1M左右，不能存放过多的信息内容。基本上每一个组件所保存的内容都是简单的字符串标记信息 。

特点：

顺序一致性：按照客户端发送请求的顺序更新数据

原子性：更新要么成功，要么失败，不会出现部分更新

单一性：无论客户端连接哪个Server，都会看到同一个视图

可靠性：一旦数据更新成功，将一直保持，直到新的更新

及时性：客户端会在一个确定的时间内得到最新的数据 

Paxos算法：

    Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值（决议）达成一致

    Google的Chubby与Apache的Zookeeper都是基于此理论实现的

    Poxos只有在一个可信的计算机环境中才能成立，这个环境是不会被入侵破坏的 。

Paxos分析：

    假设有一个叫做Paxos的小岛，上面住了一批居民，岛上所有的事情由一些特殊的人决定，他们叫做议员，议员总数是确定的，不能更改 。

    岛上每次环境事务的变更都需要通过一个提议（Proposal），每个提议都有一个编号（PID），这个编号是一直增长的，不能倒退，每个提议都需要超过半数的议员同意才能生效 。

    每个议员只会同意大于当前编号的提议，包括已失效的和未生效的。如果议员收到小于等于当前编号的提议，他会拒绝，并告知对方：你的提议已经有人提过了。这里的当前编号是每个议员在自己记事本上面记录的编号，他不断更新这个编号。整个议会不能保证所有议员记事本上的编号总是相同的。现在议会有一个目标：保证所有的议员对于提议都能达成一致的看法 。

当提议N次时：

Paxos与Zookeeper：

    小岛——ZK Server Cluster

    议员——ZK Server

    提议——ZNode Change（Create/Delete/SetData）

    提议编号——Zxid（ZooKeeper Transaction Id）

    正式法令——所有ZNode及其数据

小岛总统：ZK Server Leader  

    在所有议员中 设立一个总统，只有总统有权发出提议，如果议员有自己的提议，必须发给总统并由总统来提出 。

    而协调一致的操作中所有的数据同步处理一定交由Leader完成，Leader不是固定的，是通过选举产生的，如果某一个Leader不在了，会自动选举出新的Leader

Leader的处理：

    1.Client找某个议员询问（Get）某个法令的情况（ZNode数据），议员拿出记事本查阅并告诉他结果，并声明它的数据不一定是最新的，要想要最新的数据，他去找总统同步一下再来

    2.Client找某个议员要求政府归还欠他的钱，议员将问题反映给总统，总统询问所有议员的意见，超过半数议员表示归还，于是总统从国库中拿钱还钱，国库资产减少，Client函数返回

    3.总统挂了，议员都联系不上总统，于是开始推选新的Leader，在此期间拒绝Client请求 。

安装配置略

ZooKeeper使用：

    用zkServer.sh start启动Zookeeper进程之后，zkServer.sh status查看各个进程状态会返回两类信息：leader（自动选举的领导）、follower（跟随者）

    服务器端运行正常之后，用zkCli.sh -server 命令连接集群中的主机

    进入Zookeeper客户端之后，ls / 查看根节点信息，其中包含了所有的节点

创建一个节点，名字为/data，对应节点内容为hello：

    create /data hello   成功后返回“Created /data” 信息

取得节点数据：

    get /data  会返回如下数据

                       【节点中真正保存的数据】hello

                       【节点最后一次发生更新的标志的id】cZxid = 0x300000002

                       【节点创建的时间戳】ctime = Tue Nov 01 15:54:11 CST 2016 mZxid = 0x300000002

                       【节点最后一次更新的时间戳】mtime = Tue Nov 01 15:54:11 CST 2016 pZxid = 0x300000002

                       【子节点的更新次数】cversion = 0

                       【子节点数据更新次数】dataVersion = 0

                       【子节点ACL更新次数】aclVersion = 0 ephemeralOwner = 0x0 dataLength = 4

                       【子节点的个数】numChildren = 0

监听控制：

    在多台主机操作时，可以针对于数据的变化进行监听操作，但是只能够监听一次

    【第一台客户端】创建一个节点：create /data hello； ·

    【第一台客户端】取得节点，并且设置监听：get /data watch ·

    【第二台客户端】重新设置节点数据：set /data java

这个时候由于第一台主机设置了监听，所以一旦节点的数据发生了改变，那么将理解触发监听操作，得到如下的信息

WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/data