ZooKeeper學習第三期---Zookeeper命令操作

本文轉載自查看原文 2017-07-07 10:35 1544 zookeeper

一、Zookeeper的四字命令

Zookeeper支持某些特定的四字命令字母與其的交互。他們大多數是查詢命令，用來獲取Zookeeper服務的當前狀態及相關信息。用戶在客戶端可以通過telnet或nc向Zookeeper提交相應的命令。Zookeeper常用的四字命令見下圖所示。

通過下列命令來獲取這些監控信息 echo commands | nc ip port

如：

echo conf | nc 192.168.144.110 2181

上圖，是Zookeeper四字命令的一個簡單用例。

[root@hadoop ~]# echo ruok|nc localhost 2181
[root@hadoop ~]# zkServer.sh start zoo1.cfg
JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zk/bin/../conf/zoo1.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@hadoop ~]#  zkServer.sh start zoo2.cfg
JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zk/bin/../conf/zoo2.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@hadoop ~]#  zkServer.sh start zoo3.cfg
JMX enabled by default
Using config: /usr/local/zk/bin/../conf/zoo3.cfg
Starting zookeeper ... STARTED
[root@hadoop ~]# echo ruok|nc localhost 2181
imok[root@hadoop ~]# echo ruok|nc localhost 2182
imok[root@hadoop ~]# echo ruok|nc localhost 2183
imok[root@hadoop ~]# echo conf|nc localhost 2181
clientPort=2181
dataDir=/usr/local/zk/data_1/version-2
dataLogDir=/usr/local/zk/logs_1/version-2
tickTime=2000
maxClientCnxns=60
minSessionTimeout=4000
maxSessionTimeout=40000
serverId=0
initLimit=10
syncLimit=5
electionAlg=3
electionPort=3387
quorumPort=2287
peerType=0
[root@hadoop ~]#

額：

yum install nc

二、Zookeeper的簡單操作

2.1 Zookeeper的shell操作

2.1.1 Zookeeper命令工具

再啟動Zookeeper服務之后，輸入以下命令，連接到Zookeeper服務：

zkCli.sh -server localhost:2181

連接成功之后，系統會輸出Zookeeper的相關環境及配置信息，並在屏幕輸出“welcome to Zookeeper！”等信息。輸入help之后，屏幕會輸出可用的Zookeeper命令，如下圖所示

2.1.2 使用Zookeeper命令的簡單操作步驟

(1) 使用ls命令查看當前Zookeeper中所包含的內容：ls /

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /
[zookeeper]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2]

(2) 創建一個新的Znode節點"zk"，以及和它相關字符，執行命令：create /zk myData

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create /zk myData
Created /zk

(3) 再次使用ls命令來查看現在Zookeeper的中所包含的內容：ls /

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls /
[zk, zookeeper]

此時看到，zk節點已經被創建。　　

(4) 使用get命令來確認第二步中所創建的Znode是否包含我們創建的字符串，執行命令：get /zk

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] get /zk
myData
cZxid = 0x500000006
ctime = Fri Oct 17 03:54:20 PDT 2014
mZxid = 0x500000006
mtime = Fri Oct 17 03:54:20 PDT 2014
pZxid = 0x500000006
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0

(5) 接下來通過set命令來對zk所關聯的字符串進行設置，執行命令：set /zk jiang1234

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] set /zk jiang2014
cZxid = 0x500000006
ctime = Fri Oct 17 03:54:20 PDT 2014
mZxid = 0x500000007
mtime = Fri Oct 17 03:55:50 PDT 2014
pZxid = 0x500000006
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 9
numChildren = 0

(6) 再次使用get命令來查看，上次修改的內容，執行命令：get /zk

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] get /zk
jiang2014
cZxid = 0x500000006
ctime = Fri Oct 17 03:54:20 PDT 2014
mZxid = 0x500000007
mtime = Fri Oct 17 03:55:50 PDT 2014
pZxid = 0x500000006
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 9
numChildren = 0

(7) 下面我們將剛才創建的Znode刪除，執行命令：delete /zk

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] delete /zk

(8) 最后再次使用ls命令查看Zookeeper中的內容，執行命令：ls /

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] ls /
[zookeeper]

經過驗證，zk節點已經刪除。

2.2 Zookeeper的api的簡單使用

2.2.1 ZookeeperAPI簡介

Zookeeper API共包含五個包，分別為：

　　（1）org.apache.zookeeper
　　（2）org.apache.zookeeper.data
　　（3）org.apache.zookeeper.server
　　（4）org.apache.zookeeper.server.quorum
　　（5）org.apache.zookeeper.server.upgrade

其中org.apache.zookeeper，包含Zookeeper類，他是我們編程時最常用的類文件。這個類是Zookeeper客戶端的主要類文件。如果要使用Zookeeper服務，應用程序首先必須創建一個Zookeeper實例，這時就需要使用此類。一旦客戶端和Zookeeper服務建立起了連接，Zookeeper系統將會給次連接會話分配一個ID值，並且客戶端將會周期性的向服務器端發送心跳來維持會話連接。只要連接有效，客戶端就可以使用Zookeeper API來做相應處理了。

Zookeeper類提供了如下圖所示的幾類主要方法

<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.4.8</version>
</dependency>

三、ZooKeeper示例

假設一組服務器，用於為客戶端提供一些服務。我們希望每個客戶端都能夠能夠找到其中一台服務器，使其能夠使用這些服務，挑戰之一就是維護這組服務器列表。這組服務器的成員列表明顯不能存在網絡中的單個節點上，因為如果那個節點發生故障，就意味着是整個系統的故障（我們希望這個列表有很高的可用性）。假設我們有了一個可靠的方法解決了這個成員列表的存儲問題。如果其中一台服務器出現故障，我們仍然需要解決如何從服務器成員列表中將它刪除的問題。某個進程需要負責刪除故障服務器，但注意不能由故障服務器自己來完成，因為故障服務器已經不再運行。

我們所描述的不是一個被動的分布式數據結構，而是一個主動的、能夠在某個外部事件發生時修改數據項狀態的數據結構。ZooKeeper提供這種服務，所以讓我們看看如何使用它來實現這種眾所周知的組成員管理應用。

ZooKeeper中的組成員關系

理解ZooKeeper的一種方法就是將其看作一個具有高可用性的文件系統。但這個文件系統中沒有文件和目錄，而是統一使用“節點”(node)的概念，稱為znode。znode既可以作為保存數據的容器（如同文件），也可以作為保存其他znode的容器（如同目錄）。所有的znode構成一個層次化的命名空間。一種自然的建立組成員列表的方式就是利用這種層次結構，創建一個以組名為節點名的znode作為父節點，然后以組成員名（服務器名）為節點名來創建作為子節點的znode。如下圖給出了一組具有層次結構的znode。

在這個示例中，我們沒有在任何znode中存儲數據，但在一個真實的應用中，你可以將“關於成員的數據”存儲在它們的znode中，例如主機名。

3.1 創建組

3.1.1 代碼示例

讓我們通過編寫一段程序的方式來再次詳細介紹ZooKeeper的Java API，這段示例程序用於為組名為/zoo的組創建一個znode。代碼參見如下

代碼該程序在ZooKeeper中新建表示組的Znode

package zk;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.KeeperState;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

public class CreateGroup implements Watcher{
    
    private static final int SESSION_TIMEOUT=5000;
    private static final String HOST1="192.168.56.90:2181";
    private static final String HOST2="192.168.56.90:2182,192.168.56.90:2183,192.168.56.90:2184";
    
    
    
    private ZooKeeper zk;
    private CountDownLatch connectedSignal=new CountDownLatch(1);

    public void process(WatchedEvent event) {
        if(event.getState()==KeeperState.SyncConnected){
            connectedSignal.countDown();
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
        CreateGroup createGroup = new CreateGroup();
        createGroup.connect(HOST2);
        createGroup.create("c");
        createGroup.close();
    }

    private void close() throws InterruptedException {
        zk.close();
    }

    private void create(String groupName) throws KeeperException, InterruptedException {
        String path="/"+groupName;
        if(zk.exists(path, false)== null){
            zk.create(path, null/*data*/, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        }
        System.out.println("Created:"+path);
    } 

    private void connect(String hosts) throws IOException, InterruptedException {
        zk = new ZooKeeper(hosts, SESSION_TIMEOUT, this);
        connectedSignal.await();
    }
}

運行結果

斷點時候發現

State:CONNECTED，假如連接不成功會是State:CONNECTING

3.1.2 代碼分析

在上面代碼中，main()方法執行時，創建了一個CreateGroup的實例並且調用了這個實例的connect()方法。connect方法實例化了一個新的ZooKeeper類的對象，這個類是客戶端API中的主要類，並且負責維護客戶端和ZooKeeper服務之間的連接。ZooKeeper類的構造函數有三個參數：
　　第一個是：ZooKeeper服務的主機地址，可指定端口，默認端口是2181。
　　第二個是：以毫秒為單位的會話超時參數，這里我們設成5秒。
　　第三個是：參數是一個Watcher對象的實例。
Watcher對象接收來自於ZooKeeper的回調，以獲得各種事件的通知。在這個例子中，CreateGroup是一個Watcher對象，因此我們將它傳遞給ZooKeeper的構造函數。
當一個ZooKeeper的實例被創建時，會啟動一個線程連接到ZooKeeper服務。由於對構造函數的調用是立即返回的，因此在使用新建的ZooKeeper對象之前一定要等待其與ZooKeeper服務之間的連接建立成功。我們使用Java的CountDownLatch類來阻止使用新建的ZooKeeper對象，直到這個ZooKeeper對象已經准備就緒。這就是Watcher類的
用途，在它的接口中只有一個方法：
　　　　public void process(WatcherEvent event);
客戶端已經與ZooKeeper建立連接后，Watcher的process()方法會被調用，參數是一個表示該連接的事件。在接收到一個連接事件（由 Watcher.Event.KeeperState的枚舉型值SyncConnected來表示）時，我們通過調用CountDownLatch的countDown()方法來遞減它的計數器。鎖存器(latch)被創建時帶有一個值為1的計數器，用於表示在它釋放所有等待線程之前需要發生的事件數。在調用一歡countDown()方法之后，計數器的值變為0，則await()方法返回。
現在connect()方法已經返回，下一個執行的是CreateGroup的create()方法。在這個方法中，我們使用ZooKeeper實例中的create()方法來創建一個新的ZooKeeper的znode。所需的參數包括：
　　　　路徑：用字符串表示。
　　　　znode的內容：字節數組，本例中使用空值。
　　　　訪問控制列表：簡稱ACL，本例中使用了完全開放的ACL，允許任何客戶端對znode進行讀寫。
　　　　創建znode的類型：有兩種類型的znode：短暫的和持久的。

創建znode的客戶端斷開連接時，無論客戶端是明確斷開還是因為任何原因而終止，短暫znode都會被ZooKeeper服務刪除。與之相反，當客戶端斷開連接時，持久znode不會被刪除。我們希望代表一個組的znode存活的時間應當比創建程序的生命周期要長，因此在本例中我們創建了一個持久的znode。

create()方法的返回值是ZooKeeper所創建的路徑，我們用這個返回值來打印一條表示路徑成功創建的消息。當我們查看“順序znode”(sequential znode)時．會發現create()方法返回的路徑與傳遞給該方法的路徑不同。

！把HOST1改成HOST2

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
        CreateGroup createGroup = new CreateGroup();
        createGroup.connect(HOST2);
        createGroup.create("c");
        createGroup.close();
    }

192.168.56.90:2182,

192.168.56.90:2183,

192.168.56.90:2184

的節點上都有 /c 節點，數據一致性

斷點發現

實例是leader

3.2 加入組

下面的這一段程序用於注冊組的成員。每個組成員將作為一個程序運行，並且加入到組中。當程序退出時，這個組成員應當從組中被刪除。為了實現這一點，我們在ZooKeeper的命名空間中使用短暫znode來代表一個組成員。

在基類ConnectionWatcher中，對創建和連接ZooKeeper實例的程序邏輯進行了重構，參見代碼如下

代碼用於將成員加入組的程序

package zk;


import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.KeeperState;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;

public class ConnectionWatcher implements Watcher{
    
    private static final int SESSION_TIMEOUT=5000;
    
    
    protected ZooKeeper zk;
    CountDownLatch connectedSignal=new CountDownLatch(1);
    
    public void connect(String host) throws IOException, InterruptedException{
        zk=new ZooKeeper(host, SESSION_TIMEOUT, this);
        connectedSignal.await();
    }

    public void process(WatchedEvent event) {
        if(event.getState()==KeeperState.SyncConnected){
            connectedSignal.countDown();
        }
    }
    public void close() throws InterruptedException{
        zk.close();
    }

}

package zk;

import java.io.IOException;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;


public class JoinGroup extends ConnectionWatcher{
    
    private static final String HOST1="192.168.56.90:2181";
    private static final String HOST2="192.168.56.90:2182,192.168.56.90:2183,192.168.56.90:2184";
    
    public void join(String groupName,String memberName) throws KeeperException, InterruptedException{
        String path="/"+groupName+"/"+memberName;
        String createdPath=zk.create(path, null, Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL);
        System.out.println("Created:"+createdPath);
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException, KeeperException {
        JoinGroup joinGroup = new JoinGroup();
        joinGroup.connect(HOST1);
        joinGroup.join("a", "aa");
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    }
    

}

JoinGroup的代碼與CreateGroup非常相似，在它的join()方法中，創建短暫znode，作為組znode的子節點，然后通過休眠來模擬正在做某種工作，直到該進程被強行終止。接着，你會看到隨着進程終止，這個短暫znode被ZooKeeper刪除。

3.3 列出組成員

現在，我們需要一段程序來查看組成員，參見代碼如下：

代碼用於列出組成員的程序

package zk;

import java.io.IOException;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

public class ListGroup extends ConnectionWatcher {
    
    private static final String HOST1="192.168.56.90:2181";
    private static final String HOST2="192.168.56.90:2182,192.168.56.90:2183,192.168.56.90:2184";
    
    public void list(String groupNmae) throws KeeperException, InterruptedException{
        String path ="/"+groupNmae;
        try {
            List children = zk.getChildren(path, false);
            if(children.isEmpty()){
                System.out.println("Group "+groupNmae+" does not exist \n");
                System.exit(1);
            }
            Iterator it=children.iterator();
            while(it.hasNext()){
                String child=(String)it.next();
                System.err.println(child);
            }
        } catch (KeeperException.NoNodeException e) {
            System.out.println("Group "+groupNmae+" does not exist \n");
            System.exit(1);
        } 
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
        ListGroup listGroup = new ListGroup();
        listGroup.connect(HOST2);
        listGroup.list("");
        listGroup.close();
    }
}

在list()方法中，我們調用了getChildren()方法來檢索並打印輸出一個znode的子節點列表，調用參數為：該znode的路徑和設為false的觀察標志。如果在一znode上設置了觀察標志，那么一旦該znode的狀態改變，關聯的觀察(Watcher)會被觸發。雖然在這里我們可以不使用觀察，但在查看一個znode的子節點時，也可以設置觀察，讓應用程序接收到組成員加入、退出和組被刪除的有關通知。

3.4 刪除組

下面來看如何刪除一個組。ZooKeeper類提供了一個delete()方法，該方法有兩個參數：

1. 路徑

2. 版本號

如果所提供的版本號與znode的版本號一致，ZooKeeper會刪除這個znode。這是一種樂觀的加鎖機制，使客戶端能夠檢測出對znode的修改沖突。通過將版本號設置為-1，可以繞過這個版本檢測機制，不管znode的版本號是什么而直接將其刪除。ZooKeeper不支持遞歸的刪除操作，因此在刪除父節點之前必須先刪除子節點。

在代碼3.5中，DeleteGroup類用於刪除一個組及其所有成員。
代碼3.5用於刪除一個組及其所有成員的程序

package zk;

import java.io.IOException;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import org.apache.zookeeper.KeeperException;

public class DeleteGroup extends ConnectionWatcher{
    
    private static final String HOST1="192.168.56.90:2181";
    private static final String HOST2="192.168.56.90:2182,192.168.56.90:2183,192.168.56.90:2184";
    
    public void delete(String groupName) throws InterruptedException, KeeperException{
        String path="/"+groupName;
        List children;
        try {
            children = zk.getChildren(path, false);
            Iterator it=children.iterator();
            while(it.hasNext()){
                zk.delete(path+"/"+(String)it.next(), -1); 
            }

            zk.delete(path, -1);
        } catch (KeeperException.NoNodeException e) {
            System.out.println("Group "+groupName+" does not exist \n");
            System.exit(1);
        }    
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException, KeeperException {
        DeleteGroup deleteGroup = new DeleteGroup();
        deleteGroup.connect(HOST1);
        deleteGroup.delete("a");
        deleteGroup.close();
    }
}

最后，我們可以刪除之前所創建的組：

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ZooKeeper學習第四期---構建ZooKeeper應用

ZooKeeper學習第五期--ZooKeeper管理分布式環境中的數據

ZooKeeper學習第六期---ZooKeeper機制架構

ZooKeeper學習第七期--ZooKeeper一致性原理

ZooKeeper學習第八期——ZooKeeper伸縮性

一、Zookeeper的四字命令

yum install nc

二、Zookeeper的簡單操作

2.1 Zookeeper的shell操作

2.1.1 Zookeeper命令工具

2.1.2 使用Zookeeper命令的簡單操作步驟

2.2 Zookeeper的api的簡單使用

2.2.1 ZookeeperAPI簡介

三、ZooKeeper示例

3.1 創建組

3.1.1 代碼示例

3.1.2 代碼分析

3.2 加入組

3.3 列出組成員

3.4 刪除組

免責聲明！