學 Zookeeper 就是為了用它歧匈，接下來我就介紹以下常用的使用場景吴叶。

1钩杰、數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱

1.1双泪、介紹

數(shù)據(jù)發(fā)布/訂閱景描，顧名思義就是發(fā)布者將數(shù)據(jù)發(fā)布到 Zookeeper 上挂捅，然后供訂閱者進行數(shù)據(jù)訂閱和監(jiān)控坝撑，進而實現(xiàn)動態(tài)改變和獲取數(shù)據(jù)的目的蜂厅。

1.2愉择、示例

需求：當我們部署集群時劫乱，需要重復修改每個節(jié)點的配置信息，節(jié)點少的時候還好锥涕，如果多了衷戈，并且需要修改頻繁的時候就會很浪費時間。此時以數(shù)據(jù)庫連接信息為例层坠，連接信息包括：IP地址殖妇，端口號，用戶名破花，密碼谦趣，數(shù)據(jù)庫名稱。

解決： 為解決上述需求座每，我們可以引入 Zookeeper 作為配置中心前鹅，將所有的配置信息都發(fā)布到 Zookeeper 上，然后供集群所有節(jié)點進行數(shù)據(jù)訂閱和監(jiān)控峭梳，當需要修改配置時舰绘，只需修改 Zookeeper 上的數(shù)據(jù)，就可以觸發(fā)所有節(jié)點進行修改。

注冊中心.png

設(shè)計思路如下：

1. 創(chuàng)建一個永久節(jié)點（mysql）表示為數(shù)據(jù)庫連接信息捂寿。
2. 在 mysql 節(jié)點下創(chuàng)建多個子節(jié)點口四，表示IP地址，端口號秦陋，用戶名蔓彩，密碼，數(shù)據(jù)庫名稱驳概。
3. 所有的客戶端都獲取 mysql 節(jié)點下的子節(jié)點信息赤嚼，并注冊監(jiān)控事件。
4. 當數(shù)據(jù)庫連接信息有變化時抡句，所有客戶端都能被觸發(fā)探膊，重新執(zhí)行步驟3。

2待榔、Master選舉

2.1逞壁、介紹

Master 選舉就是從集群中選出一個所謂的 "老大"，這里稱之為 Master锐锣，Master 往往用來協(xié)調(diào)集群中其他系統(tǒng)單元腌闯，具有對分布式系統(tǒng)狀態(tài)變更的決定權(quán)。

2.2雕憔、示例

需求：需要從集群選出一個節(jié)點作為主節(jié)點 (Master)姿骏，來處理工作，其他節(jié)點作為從節(jié)點斤彼，當主節(jié)點掛掉時分瘦，其他節(jié)點接著競選主節(jié)點。

解決： 為解決上述需求琉苇，我們可以引入 Zookeeper 服務(wù)嘲玫，通過所有節(jié)點競爭創(chuàng)建同一個節(jié)點（Master），創(chuàng)建成功的為主節(jié)點并扇，其他節(jié)點只能監(jiān)控 Master 節(jié)點去团，當 Master 節(jié)點被刪除時，接著去競爭創(chuàng)建穷蛹。

Master選舉.png

設(shè)計思路如下：

1. 創(chuàng)建一個永久節(jié)點（App1）表示為App1集群土陪。
2. 集群中的所有節(jié)點都競爭創(chuàng)建名為 Master 的臨時節(jié)點（這里設(shè)計為臨時節(jié)點的原因是當主節(jié)點宕機時，臨時節(jié)點也就跟著被刪除了）肴熏。
3. 創(chuàng)建成功 Master 節(jié)點的集群節(jié)點就是主節(jié)點鬼雀，處理功能，當然還可以將主節(jié)點的一些本地信息存儲到 Master 節(jié)點中蛙吏，供監(jiān)控系統(tǒng)展示主節(jié)點信息取刃。
4. 其他集群節(jié)點就對 Master 節(jié)點注冊監(jiān)控蹋肮。
5. 當Master 節(jié)點刪除時出刷，其他節(jié)點都收到通知璧疗，重新執(zhí)行步驟2。

3馁龟、分布式鎖

3.1崩侠、介紹

分布式鎖是控制分布式系統(tǒng)之間同步訪問共享資源的一種方式。比如你的項目為單體應(yīng)用是坷檩，就可以使用Synchronize 或者 Lock 鎖來實現(xiàn)同步訪問共享資源却音。但是如果是分布式應(yīng)用，多個應(yīng)用之間如果想同步訪問共享資源時 Synchronize 和 Lock 就不管用了矢炼，所以就提出了分布式鎖的概念∠灯埃現(xiàn)在實現(xiàn)分布式鎖的方式有很多種，比如：Redis句灌，數(shù)據(jù)庫夷陋，Zookeeper。這里只說 Zookeeper 實現(xiàn)分布式鎖的思路胰锌。

3.2骗绕、示例

需求：當一個分布式系統(tǒng)中，需要同步訪問共享某一個資源時资昧，怎么才能防止并發(fā)問題呢酬土？

解決：如果理解了上面的 Master 選舉的思想，應(yīng)該就明白 Zookeeper 怎么實現(xiàn)分布式鎖了（創(chuàng)建指定節(jié)點格带，創(chuàng)建成功的線程就是獲取到鎖）撤缴。但是如果使用上面的方式實現(xiàn)的話有一個問題，如果現(xiàn)在有成千上百個線程同時獲取分布式鎖時叽唱，就會出現(xiàn)羊群效應(yīng)屈呕。

羊群效應(yīng)：當并發(fā)量比較高時，當線程釋放鎖時尔觉，其他所有的線程都需要搶占鎖（即創(chuàng)建鎖節(jié)點）凉袱，就會出現(xiàn)大量的創(chuàng)建請求，所以就出現(xiàn)了羊群效應(yīng)侦铜。如何解決羊群效應(yīng)呢专甩？請看下圖：

分布式鎖.png

設(shè)計思路如下：

1. 當線程需要獲取鎖時，就創(chuàng)建一個節(jié)點路徑為 lock 的臨時有序節(jié)點（使用臨時節(jié)點是為了防止死鎖的問題）钉稍。
2. 獲取 /MyLock 的子節(jié)點列表涤躲。
3. 判斷自己創(chuàng)建的節(jié)點是否為第一個。
4. 如果是第一個贡未，說明獲取到了鎖种樱，執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼蒙袍。
5. 如果不是第一個，就對自己的前一個節(jié)點注冊監(jiān)控嫩挤，當前一個節(jié)點刪除時害幅，就重新執(zhí)行步驟2。
6. 當執(zhí)行完業(yè)務(wù)代碼時岂昭，刪除自己創(chuàng)建的節(jié)點以现。

這樣每次釋放鎖，就不會讓其他所有線程都去搶占鎖约啊，只需要讓下一個節(jié)點去搶占鎖就可以了邑遏。避免了羊群效應(yīng)。

注意：上面講述的是排他鎖恰矩，只有一個線程能獲取到鎖记盒。如果想實現(xiàn)讀寫鎖，該怎么進行變形呢外傅？自己可以嘗試思考一下纪吮。

4、分布式唯一性ID

4.1栏豺、介紹

在過去的單庫單表型系統(tǒng)中彬碱，通常可以使用數(shù)據(jù)庫字段自帶的auto_increment屬性來自動為每條記錄生成一個唯一的ID奥洼。但是分庫分表后巷疼，就無法在依靠數(shù)據(jù)庫的auto_increment屬性來唯一標識一條記錄了。此時我們就可以用zookeeper在分布式環(huán)境下生成全局唯一ID灵奖。

4.2嚼沿、示例

分布式唯一性ID.png

設(shè)計思路如下：

1. 當需要生成唯一性ID 時，就在 /MyID 節(jié)點下創(chuàng)建一個節(jié)點路徑為 id 的持久有序節(jié)點瓷患。
2. 獲取創(chuàng)建后的節(jié)點路徑骡尽。
3. 將節(jié)點路徑的前綴 id 截取，留下的就是唯一性 ID擅编。
4. 然后刪除比自己小的節(jié)點攀细。

也可以使用 /MyID 中的版本號來實現(xiàn) 唯一性 ID。