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文章目录

Curator客户端

  1. Curator包含了几个包：
    • curator-framework：对zookeeper的底层api的一些封装
    • curator-client：提供一些客户端的操作，例如重试策略等
    • curator-recipes：封装了一些高级特性，如：Cache事件监听、选举、分布式锁、分布式计数器、分布式Barrier等
  2. 版本
    • The are currently two released versions of Curator, 2.x.x and 3.x.x:
    • Curator 2.x.x – compatible with both ZooKeeper 3.4.x and ZooKeeper 3.5.x
    • Curator 3.x.x – compatible only with ZooKeeper 3.5.x and includes support for new features such as dynamic reconfiguration, etc.
  3. Curator主要解决了以下问题
    • 封装ZooKeeper client与ZooKeeper server之间的连接处理
    • 提供了一套Fluent风格的操作API
    • 提供ZooKeeper各种应用场景(recipe, 比如共享锁服务, 集群领导选举机制)的抽象封装
  4. 这里使用的版本
    • 服务端Zookeeper版本:3.4.6
    • Curator版本:compile "org.apache.curator:curator-recipes:2.11.0"

创建会话

  1. 创建会话

     @Test public void testCreateClient() throws Exception{ 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; /** * 失去连接重试策略 * baseSleepTimeMs 初始sleep时间 * maxRetries 最大重试次数 * maxSleepMs 最大sleep时间 * 当前sleep时间=baseSleepTimeMs*Math.mac(1,random.next(1)) << (retryCount+1) */ int baseSleepTimeMs; int maxRetries; int maxSleepMs; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(1000, 3); //第一种方式，使用Builder fluent风格的API方式创建 CuratorFramework curatorFramework1 = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .build(); CuratorFrameworkState state1 = curatorFramework1.getState(); //zk-curator - LATENT logger.info(state1.toString()); //当连接状态变化时触发 curatorFramework1.getConnectionStateListenable().addListener(new ConnectionStateListener() { 
 @Override public void stateChanged(CuratorFramework curatorFramework, ConnectionState connectionState) { 
 //连接状态事件:true logger.info("连接状态事件:{}",connectionState.isConnected()); } }); //完成会话的创建 curatorFramework1.start(); //第二种方式，使用静态工厂方式创建，此方式本质上还是通过第一种方式创建 CuratorFramework curatorFramework2 = CuratorFrameworkFactory.newClient( connectString, sessionTimeoutMs, connectionTimeoutMs, retryPolicy); CuratorFrameworkState state2 = curatorFramework2.getState(); //zk-curator - LATENT logger.info(state2.toString()); /** * 临时客户端: * 一定时间不活动后连接会被关闭，使用buildTemp()创建 */ CuratorTempFramework curatorFramewor3 = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .buildTemp(2000,TimeUnit.SECONDS); //.buildTemp(); TimeUnit.SECONDS.sleep(20); }

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创建节点

  1. 创建节点

     @Test public void testCreateZnode() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-create"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework curatorFramework = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) //客户端对zk上的数据节点的操作都是基本此根节点进行的 .build(); //完成会话创建 curatorFramework.start(); //创建一个初始内容为空的znode，默认创建的是持久节点 curatorFramework.create().forPath("/userEmpty"); //创建一个附带内容的znode curatorFramework.create().forPath("/userData", "我是jannal".getBytes(Charsets.UTF_8)); //创建一个临时节点 curatorFramework.create(). withMode(CreateMode.EPHEMERAL). forPath("/userTemp", "jannal".getBytes(Charsets.UTF_8)); //自动递归创建父节点creatingParentsIfNeeded() curatorFramework.create() .creatingParentsIfNeeded() .withMode(CreateMode.PERSISTENT) .forPath("/user/password", "123456".getBytes(Charsets.UTF_8)); curatorFramework.getCuratorListenable().addListener(new CuratorListener() { 
 @Override public void eventReceived(CuratorFramework curatorFramework, CuratorEvent curatorEvent) throws Exception { 
 } }); ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); /** * 在原生的zookeeper客户端中，所有异步通知事件处理都是通过EventThread这个 * 线程处理的(串行处理所有事件的通知)。一旦发生复杂的处理单元就会消耗很长事件 * 从而影响其他事件的处理，Curator可以使用线程池来处理,如果不指定线程池 * 则默认使用EventThread来处理 */ curatorFramework.create() .creatingParentsIfNeeded() .withMode(CreateMode.EPHEMERAL) .inBackground(new BackgroundCallback() { 
 @Override public void processResult(CuratorFramework client, CuratorEvent event) throws Exception { 
 logger.info(event.toString()); countDownLatch.countDown(); } },executorService) .forPath("/user2","jannal2".getBytes(Charsets.UTF_8)); countDownLatch.await(); executorService.shutdown(); }

获取节点和数据

  1. 获取节点和数据

     @Test public void testGetZnode() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-get"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath("/user/username/jannal", "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); //获取数据 byte[] bytes = client.getData().forPath("/user/username/jannal"); Assert.assertEquals("jannal123", new String(bytes, Charsets.UTF_8)); //读取一个节点的数据内容，同时获取到该节点的stat Stat stat = new Stat(); bytes = client.getData().storingStatIn(stat).forPath("/user/username/jannal"); logger.info(ToStringBuilder.reflectionToString(stat)); client.create().creatingParentsIfNeeded().forPath("/user/username1", "abc".getBytes(Charsets.UTF_8)); client.create().creatingParentsIfNeeded().forPath("/user/username2", "def".getBytes(Charsets.UTF_8)); //获取节点的子节点路径 List<String> strings = client.getChildren().forPath("/user"); //[username2, username1, username] logger.info(strings.toString()); }

更新数据

  1. 更新数据

     @Test public void testSetZnode() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-update"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework curatorFramework = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) //客户端对zk上的数据节点的操作都是基本此根节点进行的 .build(); curatorFramework.start(); String path = "/user/password"; curatorFramework.create() .creatingParentsIfNeeded() .withMode(CreateMode.PERSISTENT) .forPath("/user/password", "123456".getBytes(Charsets.UTF_8)); byte[] bytes = curatorFramework.getData().forPath(path); Assert.assertEquals("123456", new String(bytes, Charsets.UTF_8)); Stat stat = curatorFramework.setData().forPath(path, "abcd".getBytes(Charsets.UTF_8)); bytes = curatorFramework.getData().forPath(path); Assert.assertEquals("abcd", new String(bytes, Charsets.UTF_8)); //更新一个节点的数据内容，强制指定版本进行更新 curatorFramework.setData().withVersion(stat.getVersion()).forPath(path, "abcde".getBytes()); }

删除节点

  1. 在删除一个节点时，由于网络原因，导致删除操作失败。这个异常在有些场景下是致命的，比如Master选举(先创建后删除)，针对这个问题Curator引入了一种重试机制，即如果我们调用了guaranteed()，那么只要客户端有效，就会在后台反复重试，直到节点删除成功。

  2. 删除节点示例

     @Test public void testDeleteZnode() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-delete"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath("/user/username/jannal", "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath("/user2/username/jannal", "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath("/user3/username/jannal", "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); //删除节点且递归删除其所有的子节点 client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath("/user"); //强制指定版本进行删除 client.delete().deletingChildrenIfNeeded().withVersion(0).forPath("/user2"); //强制保证删除，只要客户端有效，Curator会在后台持续进行删除操作，直到节点删除成功 client.delete().guaranteed().forPath("/user3/username/jannal"); }

事务

  1. 事务

     /** * inTransaction()开启事务，可以复合create, setData, check, and/or delete * 等操作然后调用commit()作为一个原子操作提交 * * @throws Exception */ @Test public void testTransaction() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-transaction"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); client.inTransaction() .create().withMode(CreateMode.EPHEMERAL).forPath("/transaction", "事务".getBytes(Charsets.UTF_8)) .and() .delete().forPath("/transaction") .and() .commit(); }

节点存在

  1. 判断节点是否存在

     @Test public void testExist() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-Exist"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); //节点不存在返回null Stat stat = client.checkExists().forPath("/jannal"); Assert.assertEquals(null, stat); logger.info(ToStringBuilder.reflectionToString(stat)); }

事件监听

  1. 原生客户端支持通过注册Watch来进行事件监听，但是收到事件通知后每次都需要手动再次注册Watch。Curator引入了Cache来实现对Zookeeper服务端事件的监听，并且自动处理反复注册监听，简化了原生API的繁琐。

  2. Cache分为两类监听

    • 节点监听
    • 子节点监听

  3. NodeCache用于监听指定Zookeeper数据节点本身的变化，数据内容发生变化时，就会回调此方法。

     @Test public void testNodeCacheEventListener() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-listener"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); String path = "/user/username/jannal"; client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath(path, "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); //是否进行数据压缩 boolean dataIsCompressed = false; final NodeCache cache = new NodeCache(client, path, dataIsCompressed); cache.start(true); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2); cache.getListenable().addListener(new NodeCacheListener() { 
 @Override public void nodeChanged() throws Exception { 
 ChildData currentData = cache.getCurrentData(); if (currentData != null) { 
 logger.info("数据发生变更,新数据:{}", new String(currentData.getData(), StandardCharsets.UTF_8)); }else{ 
 logger.info("数据发生变更,新数据:{},节点可能被删除", currentData, StandardCharsets.UTF_8); } countDownLatch.countDown(); } }); client.setData().forPath(path, "jannal".getBytes(Charsets.UTF_8)); client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath(path); countDownLatch.await(); }

  4. PathChildrenCache用于监听指定Zookeeper数据节点的子节点变化情况。当指定节点的子节点发生变化时，就会回调Listener。Curator无法对二级子节点触发变更事件。比如对/zk-jannal子节点进行监听，当/zk-jannal/user/password节点被创建或者删除的时候，无法触发子节点变更事件

     @Test public void testPathChildrenCacheEventListener() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-parent-listener"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); String path = "/user"; client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath(path, "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); //是否进行数据压缩 boolean dataIsCompressed = false; /** * 是否把节点内容缓存起来，如果配置为true，则client在接收 * 到节点列表变更的同时，也能够获取到节点的数据内容，如果为false * 则无法获取节点的数据内容 */ boolean cacheData = true; ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3); final PathChildrenCache cache = new PathChildrenCache(client, path, cacheData, dataIsCompressed, executorService); /** * BUILD_INITIAL_CACHE 同步初始化客户端的cache，及创建cache后，就从服务器端拉入对应的数据(这个是NodeCache使用的方式) * NORMAL 异步初始化cache * POST_INITIALIZED_EVENT 异步初始化，初始化完成触发事件PathChildrenCacheEvent.Type.INITIALIZED */ cache.start(PathChildrenCache.StartMode.BUILD_INITIAL_CACHE); cache.getListenable().addListener(new PathChildrenCacheListener() { 
 @Override public void childEvent(CuratorFramework curatorFramework, PathChildrenCacheEvent pathChildrenCacheEvent) throws Exception { 
 ChildData currentData = pathChildrenCacheEvent.getData(); //事件类型，可通过判断事件类型来做相应的处理 PathChildrenCacheEvent.Type type = pathChildrenCacheEvent.getType(); switch (type) { 
 //初始化会触发这个事件 case INITIALIZED: logger.info("子类缓存系统初始化完成"); break; case CHILD_ADDED: //新增子节点/user/username logger.info("新增子节点{}", currentData.getPath()); break; case CHILD_UPDATED: // 子节点数据变更[106, 97, 110, 110, 97, 108] logger.info("子节点数据变更{}", new String(currentData.getData(),Charsets.UTF_8)); break; case CHILD_REMOVED: //子节点数据删除/user/username logger.info("子节点数据删除{}", currentData.getPath()); break; } countDownLatch.countDown(); } }); client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath(path+"/username", "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); client.setData().forPath(path+"/username", "jannal".getBytes(Charsets.UTF_8)); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath(path); countDownLatch.await(); }

  5. TreeCache可以监听整个树上的所有节点。即可以监控节点的状态，还监控节点的子节点的状态

     @Test public void testTreeCache() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "jannal-tree-listener"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); String path = "/user"; client.create() .creatingParentsIfNeeded() .forPath(path, "jannal123".getBytes(Charsets.UTF_8)); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); TreeCache cache = new TreeCache(client, path); cache.getListenable().addListener(new TreeCacheListener() { 
 @Override public void childEvent(CuratorFramework curatorFramework, TreeCacheEvent treeCacheEvent) throws Exception { 
 TreeCacheEvent.Type type = treeCacheEvent.getType(); ChildData childData = treeCacheEvent.getData(); switch (type) { 
 //子类缓存系统初始化完成 case INITIALIZED: logger.info("子类缓存系统初始化完成"); break; case NODE_ADDED: //新增子节点/user/username logger.info("新增子节点{}", childData != null ? childData.getPath() : null); break; case NODE_UPDATED: // 子节点数据变更jannal // 子节点数据变更jannal2 logger.info("子节点数据变更{}", childData != null ? new String(childData.getData(), Charsets.UTF_8) : null); break; case NODE_REMOVED: //子节点数据删除/user logger.info("子节点数据删除{}", childData != null ? childData.getPath() : null); break; } countDownLatch.countDown(); } }); cache.start(); client.setData().forPath(path, "jannal".getBytes()); Thread.sleep(1000); client.setData().forPath(path, "jannal2".getBytes()); Thread.sleep(1000); client.delete().deletingChildrenIfNeeded().forPath(path); Thread.sleep(1000 * 2); countDownLatch.await(); }

其他工具类

  1. Curator提供了一些工具类。比如ZKPaths和EnsurePath

  2. ZKPaths提供更简单的API来构建Znode路径、递归创建和删除节点。

  3. EnsurePath提供了一种确保数据节点存在的机制。在分布式环境下，A和B机器都同时创建节点，由于并发操作的存在，可能抛出节点已经存在的异常。 EnsurePath内部实现就是试图创建指定节点，如果节点存在，那么就不进行任何操作，也不抛出异常，否则正常创建节点。从Curator 2.9.0版本开始此类已经过时，首选 CuratorFramework.create().creatingParentContainersIfNeeded() or CuratorFramework.exists().creatingParentContainersIfNeeded()

  4. 代码示例

     @Test public void testOther() throws Exception { 
 String connectString = "zk-master:2180,zk-slave1:2182,zk-slave2:2183"; int sessionTimeoutMs = 25000; int connectionTimeoutMs = 5000; String rootPath = "zk-other"; RetryPolicy retryPolicy = new ExponentialBackoffRetry(4000, 3); CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder() .connectString(connectString) .sessionTimeoutMs(sessionTimeoutMs) .connectionTimeoutMs(connectionTimeoutMs) .retryPolicy(retryPolicy) .namespace(rootPath) .build(); client.start(); String path = ZKPaths.fixForNamespace(rootPath, "/user"); // 输出:/zk-other/user logger.info(path); ZKPaths.PathAndNode pathAndNode = ZKPaths.getPathAndNode("/zk-other/user/username"); // path:/zk-other/user,node:username logger.info("path:{},node:{}", pathAndNode.getPath(), pathAndNode.getNode()); CuratorZookeeperClient zookeeperClient = client.getZookeeperClient(); //创建节点 ZKPaths.mkdirs(zookeeperClient.getZooKeeper(), "/zk-other/user/password"); //获取子节点 List<String> sortedChildren = ZKPaths.getSortedChildren(zookeeperClient.getZooKeeper(), "/zk-other"); logger.info(sortedChildren.toString()); }

开发测试

  1. 为了便于开发人员进行zk的开发与测试，可以使用curator-test模块。依赖compile "org.apache.curator:curator-test:2.11.0"

  2. 单元测试

     @Test public void testSingleServer() throws Exception { 
 File dataDir = new File("."); TestingServer server = new TestingServer(2000, dataDir); server.start(); CuratorFramework curatorFramework = CuratorFrameworkFactory. builder(). connectString(server.getConnectString()). sessionTimeoutMs(1000). retryPolicy(new RetryNTimes(3, 1000)). build(); curatorFramework.start(); System.out.println(curatorFramework.getChildren().forPath("/")); curatorFramework.close(); server.stop(); }

  3. 集群测试

     @Test public void testClusterServer() throws Exception { 
 TestingCluster server = new TestingCluster(3); server.start(); Thread.sleep(2000); TestingZooKeeperServer leader = null; for (TestingZooKeeperServer zs : server.getServers()) { 
 logger.info(zs.getInstanceSpec().getServerId() + "-"); logger.info(zs.getQuorumPeer().getServerState() + "-"); logger.info(zs.getInstanceSpec().getDataDirectory().getAbsolutePath()); if (zs.getQuorumPeer().getServerState().equals("leading")) { 
 leader = zs; } } //模拟leader挂掉 leader.kill(); logger.info("leader 挂掉之后"); for (TestingZooKeeperServer zs : server.getServers()) { 
 logger.info(zs.getInstanceSpec().getServerId() + "-"); logger.info(zs.getQuorumPeer().getServerState() + "-"); logger.info(zs.getInstanceSpec().getDataDirectory().getAbsolutePath()); } server.stop(); }
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