一、zookeeper 是什么

Apache Zookeeper 是一个开源的分布式服务框架，为分布式应用提供协调服务，用来解决分布式应用中的数据管理问题，如配置管理、域名服务、分布式同步、集群管理
相关概念：
分布式 ：将一个大型应用的不同业务部署在不同的服务器上，解决高并发的问题。
集群：将同一个业务部署在多台服务器上，提高系统的高可用性。

二、Zookeeper 组成

主要包含两部分：文件系统、通知机制

2.1 文件系统

ZooKeeper 维护一个类似 Linux 文件系统的数据结构，用于存储数据

• 数据模型结构是一种树形结构，由许多节点组成
• 每个节点叫做 ZNode(Zookeeper Node)
• 每个节点对应一个唯一路径，通过该路径来标识节点，如果 /app1/p2
• 每个节点只能存储大约 1M 的数据
  

  节点类型由四种：

• 持久化目录节点 persistent
  客户端与服务器断开连接，该节点仍然存在
• 持久化顺序编号目录节点 persistent_sequential
  客户端与服务器断开连接，该节点仍然存在，此时节点会被顺序编号，如：0000001，0000002
• 临时目录节点 ephermeral
  客户端与服务器断开连接，该节点会被删除
• 临时顺序编号目录节点 ephermeral_sequential
  客户端与服务器断开连接，该节点会被删除，此时节点会被顺序编号，如 0000001，000002

2.2 通知机制

ZooKeeper 是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架

1. ZooKeeper 负责管理和维护项目的公共数据，并接受观察者的注册(订阅)
2. 一旦这些数据发生变化，ZooKeeper 就会通知已注册的观察者
3. 此时观察者就可以做出相应的反应

简单来说，客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化时，ZooKeeper 会通知客户端

Zookeeper 是一个订阅中心(注册中心)

三、应用场景

3.1 配置管理

场景：集群环境、服务器的许多配置都是相同的，如数据库连接信息、当需要修改这些配置时必须同时修改每台服务器，很麻烦
解决：把这些配置全部放到 ZooKeeper 上，保存在 ZooKeeper 的某个目录节点中，然后所有的应用程序(客户端) 对这个目录节点进行监视 Watch, 一旦配置信息发生变化，Zookeeper 会通知每个客户端，然后从 ZooKeeper 获取新的配置信息，并应用到系统中

3.2 集群管理

场景：集群环境下，如何知道有多少台机器在工作？是否有机器退出或加入？需要选举一个总管 master, 让总管来管理集群。
解决：
在父目录 GroupMembers 下所有机器创建临时目录节点，然后监听父目录节点的子节点变化，一旦有机器挂掉，该机器与 ZooKeeper 的连接断开，其所创建的临时目录被删除，其他所创建的临时目录节点被删除，所有其他机器都会收到通知。当新机器加入时，会创建新的节点，同理。
选举 master: 为所有机器创建临时顺序编号目录节点，给每台机器编号，然后每次选取编号最小的机器作为 master.

3.3 负载均衡

ZooKeeper 本身是不提供负载均衡策略，准确的说，是在负载均衡中使用 ZooKeeper 来做集群的协调 (也称为软负载均衡)
实现思路：

• 将 ZooKeeper 作为服务的注册中心，所有服务器在启动时向注册中心登录自己能够提供的服务
• 服务的调用者到注册中心获取能够提供的所需要服务的服务器列表，然后自己根据负载均衡算法，从中选取一台服务器进行连接
• 当服务器列表发生变化时，如：某台服务器宕机下线，或新机器加入，Zookeeper 会自动通知调用者重新获取服务。

实际上利用了 ZooKeeper 的特性，将 ZooKeeper 作为服务的注册和变更通知中心。