面試官問:ZooKeeper 有幾種節點類型?別再說 4 種啦!

本文作者:HelloGitHub-老荀

好久沒更新 ZK 的文章了,我想死你們啦。之前發布的 HelloZooKeeper 系列文章完結後,項目收穫了將近 600 個 star。這遠遠超過了我自己的預期,在這裡感謝大家的支援~

後面會繼續 ZooKeeper 的話題,通過單篇的形式就某個 ZK 的話題繼續聊,今天我們先來看看 ZK 的節點類型。話不多說,我們進入今天的主題~

一、關於 ZK 的節點類型

大家如果刷過 ZK 相關面試題的話,就一定會刷到過 「ZK 有幾種節點類型?」,大家通常背書的答案的話是:4 種!但其實 ZK (3.6.2)服務端支援 7 種節點類型,分別是:

  • 持久
  • 持久順序
  • 臨時
  • 臨時順序
  • 容器
  • 持久 TTL
  • 持久順序 TTL

這 7 種類型之前的文章中也有提到過,但是並沒有展開講。這次更新的單篇想要把這 7 種類型的節點,認認真真的講一遍!Let's GO

二、簡單介紹

2.1 持久、臨時

持久不用我多說,是用的最多的一種類型,也是默認的節點類型,臨時節點相較於持久節點來說,就是它會隨著客戶端會話結束而被刪除,通常可以用在一些特定的場景,例如分散式鎖釋放,健康檢查等。

2.2 持久順序、臨時順序

這兩種我放在一起介紹,因為他們相對於上面兩種的特性就是 ZK 會自動在這兩種節點之後增加一個數字的後綴,而路徑 + 數字後綴是能保證唯一的,這數字後綴的應用場景可以實現諸如分散式隊列,分散式公平鎖等。

2.3 容器

容器節點是 3.5 以後新增的節點類型,只要在調用 create 方法時,指定 CreateMode 為 CONTAINER 即可創建容器的節點類型,容器節點的表現形式和持久節點是一樣的,但是區別是 ZK 服務端啟動後,會有一個單獨的執行緒去掃描,所有的容器節點,當發現容器節點的子節點數量為 0 時,會自動刪除該節點,除此之外和持久節點沒有區別,官方注釋給出的使用場景是 Container nodes are special purpose nodes useful for recipes such as leader, lock, etc. 說可以用在 leader 或者鎖的場景中。

2.4 持久 TTL、持久順序 TTL

關於持久和順序這兩個關鍵字,不用我再解釋了,這兩種類型的節點重點是後面的 TTL,TTL 是 time to live 的縮寫,指帶有存活時間,簡單來說就是當該節點下面沒有子節點的話,超過了 TTL 指定時間後就會被自動刪除,特性跟上面的容器節點很像,只是容器節點沒有超時時間而已,但是 TTL 啟用是需要額外的配置(這個之前也有提過)配置是 zookeeper.extendedTypesEnabled 需要配置成 true,否則的話創建 TTL 時會收到 Unimplemented 的報錯

三、原理介紹

單純的持久和臨時節點我就不介紹了,之前的系列文章有講

3.1 順序關鍵字

客戶端創建一個順序節點的時候,服務端得知當前節點是順序節點的時候會自動給路徑加上後綴,後綴就是父節點的 cversion,代表創建子節點的個數

if (createMode.isSequential()) {
  	path = path + String.format(Locale.ENGLISH, "%010d", parentCVersion);
}

就是這麼簡單~

3.2 容器、TTL 關鍵字

這兩種其實可以放在一起講,服務端在啟動的時候會額外啟動一個定時任務執行緒,會定期的掃描所有的容器和 TTL 的節點,逐一判斷子節點的數量以及一些相關配置,來決定是否刪除,首先整個邏輯是在 ContainerManager 中,定時任務是由 TimeTask 實現的,相關的配置有

配置項 默認值 說明
znode.container.checkIntervalMs 60000(毫秒) 定時任務檢查的間隔
znode.container.maxPerMinute 10000 和上面的參數聯合成為最小的檢查間隔,每個節點間隔必須差 (60000 / 10000)毫秒(默認 6 毫秒)以上
znode.container.maxNeverUsedIntervalMs 0 如果配置不為 0 的話,當容器和 TTL 節點最後一次更新的時間和當前時間戳的差超過這個值的話,也會被刪除

四、小結

  • 持久關鍵字:客戶端不主動刪除的話,節點數據會一直存在
  • 臨時關鍵字:客戶端連接斷開後,節點數據會被一起刪除
  • 順序關鍵字:服務端會自動為該節點加數字後綴
  • 容器:服務端會定期掃描這些節點,當該節點下面沒有子節點時(或其他條件時)服務端會自動刪除節點
  • TTL:需要額外配置才能啟用,基本和容器相同,當超過 TTL 時間節點下面都沒有再創建子節點時會被刪除,但是當創建子節點會重置該超時時間

ZKr~好久沒更了,這次先挑一個簡單的話題。後面大家想學哪些 ZK 的知識可以留言告訴我。


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