编辑“︁Zookeeper”︁

{{Infobox software
| name = Zookeeper
| logo = 
| developer = Apache软件基金会
| released = {{Start date|2008|11}}
| latest_release_version = 3.8.3
| latest_release_date = {{Release date|2023|10|16}}
| programming_language = Java
| operating_system = 跨平台
| genre = 分布式协调服务
| license = Apache许可证2.0
| website = {{URL|https://zookeeper.apache.org/}}
}}

'''Apache ZooKeeper'''是一个开源的[[分布式系统]]协调服务，由[[Apache软件基金会]]开发维护。它提供了一个简单而健壮的接口，用于处理分布式环境中的配置管理、命名服务、分布式同步和组服务等常见问题。

== 概述 ==
ZooKeeper最初是作为[[Hadoop]]的一个子项目开发的，后来成为一个独立的顶级项目。它的设计目标是提供一个简单而可靠的分布式协调服务，帮助开发人员处理分布式系统中的一致性问题。

ZooKeeper的核心是一个分布式的、分层的键值存储，它使用类似于文件系统目录树的结构来组织数据。这些数据被保存在内存中，以实现高性能的读写操作。

== 核心概念 ==

=== 数据模型 ===
ZooKeeper的数据模型类似于一个文件系统，由称为"znode"的节点组成。每个znode可以存储少量数据（默认最大1MB），并且可以有子节点。

=== 节点类型 ===
ZooKeeper支持几种不同类型的节点：
* '''持久节点(Persistent)''' - 创建后一直存在，直到显式删除
* '''临时节点(Ephemeral)''' - 仅在创建它的会话期间存在
* '''顺序节点(Sequential)''' - 节点名称会自动附加一个单调递增的数字

=== 监视机制 ===
ZooKeeper提供了监视(watch)机制，客户端可以在znode上设置监视点，当znode发生变化时会收到通知。

== 架构 ==
ZooKeeper通常以集群模式运行，称为"ensemble"。一个ZooKeeper集群由多个服务器组成，其中一个是领导者(leader)，其他是追随者(follower)。

<mermaid>
graph TD
    A[Client] --> B[ZooKeeper Ensemble]
    B --> C[Leader]
    B --> D[Follower]
    B --> E[Follower]
    C --> F[ZooKeeper Database]
    D --> F
    E --> F
</mermaid>

== 使用示例 ==

=== Java客户端示例 ===
以下是一个使用ZooKeeper Java API创建节点和设置监视的简单示例：

<syntaxhighlight lang="java">
import org.apache.zookeeper.*;

public class ZKExample implements Watcher {
    private static final String ZK_ADDRESS = "localhost:2181";
    private static final int SESSION_TIMEOUT = 3000;
    private ZooKeeper zooKeeper;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ZKExample example = new ZKExample();
        example.connectToZookeeper();
        example.createNode("/example", "test data".getBytes());
        example.watchNode("/example");
        example.run();
        example.close();
    }

    public void connectToZookeeper() throws Exception {
        this.zooKeeper = new ZooKeeper(ZK_ADDRESS, SESSION_TIMEOUT, this);
    }

    public void createNode(String path, byte[] data) throws Exception {
        zooKeeper.create(path, data, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
    }

    public void watchNode(String path) throws Exception {
        zooKeeper.exists(path, this);
    }

    @Override
    public void process(WatchedEvent event) {
        System.out.println("Received event: " + event);
    }

    public void run() throws InterruptedException {
        synchronized (zooKeeper) {
            zooKeeper.wait();
        }
    }

    public void close() throws InterruptedException {
        zooKeeper.close();
    }
}
</syntaxhighlight>

== 实际应用 ==
ZooKeeper被广泛应用于各种分布式系统中，包括：
* [[Kafka]] - 使用ZooKeeper进行broker协调和主题配置管理
* [[HBase]] - 使用ZooKeeper进行主节点选举和服务器状态跟踪
* [[Solr]] - 使用ZooKeeper进行集群配置和协调
* [[Dubbo]] - 使用ZooKeeper作为服务注册中心

== 性能优化 ==
为了获得最佳性能，建议：
* 保持znode数据量小（理想情况下小于1KB）
* 合理设置会话超时时间
* 避免频繁的写操作
* 在集群中部署奇数个服务器（3、5或7个）

== 与其他技术的比较 ==
{| class="wikitable"
|-
! 特性 !! ZooKeeper !! etcd !! Consul
|-
| 一致性算法 || ZAB || Raft || Raft
|-
| 数据模型 || 层次化键值 || 扁平键值 || 层次化键值
|-
| 服务发现 || 支持 || 支持 || 原生支持
|-
| 健康检查 || 有限支持 || 不支持 || 原生支持
|}

== 版本历史 ==
ZooKeeper的主要版本包括：
* 3.4.0 (2010年) - 第一个稳定版本
* 3.5.0 (2016年) - 引入动态重新配置
* 3.6.0 (2020年) - 改进的TLS支持和性能优化
* 3.7.0 (2021年) - 增强的观察者角色和改进的领导者选举

== 参见 ==
* [[分布式系统]]
* [[一致性协议]]
* [[服务发现]]
* [[配置管理]]

== 参考资料 ==
{{Reflist}}

[[Category:分布式系统]]
[[Category:中间件]]
[[Category:Apache软件基金会项目]]