了解微服务的小伙伴都应该知道ZookeeperZookeeper是一个分布式的,开源的分布式应用程序协调服务。

现在比较流行的微服务框架Dubbo、Spring Cloud都可以使用Zookeeper作为服务发现与组册中心。但是,为什么Zookeeper就能实现服务发现与组册呢?

Zookeeper的特性

我们先来了解一下Zookeeper的特性吧,因为它的特性决定了它的使用场景。

1.树状目录结构

如上图,Zookeeper是一个树状的文件目录结构,有点想应用系统中的文件系统的概念。每个子目录(如App)被称为znode,我们可以对每个znode进行增删改查。

2.持久节点(Persistent)

客户端与Zookeeper服务端断开连接后,该节点仍然存在。

3.持久有序节点(Persistent_sequential)

在持久节点基础上,由zookeeper给该节点名称进行有序编号,如0000001,0000002。

4.临时节点(Ephemeral)

客户端与Zookeeper服务端断开连接后,该节点被删除。临时节点下,不存在子节点。

5.临时有序节点(Ephemeral_sequential)

在临时节点基础上,由Zookeeper给该节点名称进行有序编号,如0000001,0000002。

6.节点监听(Wacher)

客户端2注册监听它关心的临时节点SubApp1的变化,当临时节点SubApp1发生变化时(如图中被删除的时候),zookeeper会通知客户端2。

该机制是zookeeper实现分布式协调的重要特性。我们可以通过get,exists,getchildren三种方式对某个节点进行监听。但是该事件只会通知一次。

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微服务中应用场景

1.分布式锁

分布式锁主要解决不同进程中的资源同步问题。大家可以联想一下单进程中的多线程共享资源的情况,线程需要访问共享资源,首先要获得锁,操作完共享资源后便释放锁。Zookeeper怎么实现分布式锁?这篇推荐大家阅读。

分布式中,上述的锁就变成了分布式锁了。那这个分布式锁又是如何实现呢?

步骤1: 如图,根据Zookeeper有序临时节点的特性,每个进程对应连接一个有序临时节点(进程1对应节点/znode/00000001,进程2对应节点/znode/00000002…如此类推)。

每个进程监听对应的上一个节点的变化。编号最小的节点对应的进程获得锁,可以操作资源。

步骤2: 当进程1完成业务后,删除对应的子节点/znode/00000001,释放锁。此时,编号最小的锁便获得锁(即/znode/00000002对应进程)。

重复以上步骤,保证了多个进程获取的是同一个锁,且只有一个进程能获得锁,就是Zookeeper分布式锁的实现原理。

2.服务注册与发现

2.1 背景

在微服务中,服务提供方把服务注册到Zookeeper中心去如图中的Member服务,但是每个应用可能拆分成多个服务对应不同的Ip地址,Zookeeper注册中心可以动态感知到服务节点的变化。

服务消费方(Order 服务)需要调用提供方(Member 服务)提供的服务时,从Zookeeper中获取提供方的调用地址列表,然后进行调用。这个过程称为服务的订阅。

2.2服务注册原理

rpc框架会在Zookeeper的注册目录下,为每个应用创建一个持久节点,如order应用创建order持久节点,member应用创建member持久节点。

然后在对应的持久节点下,为每个微服务创建一个临时节点,记录每个服务的URL等信息。

2.3服务动态发现原理

由于服务消费方向Zookeeper订阅了(监听)服务提供方,一旦服务提供方有变动的时候(增加服务或者减少服务),Zookeeper就会把最新的服务提供方列表(member list)推送给服务消费方,这就是服务动态发现的原理。

来源:https://blog.csdn.net/Mkhaixian2014/article/details/89980476

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