微服务为什么一定要Zookeeper?
了解微服務的小伙伴都應該知道Zookeeper,Zookeeper是一個分布式的,開源的分布式應用程序協調服務。
現在比較流行的微服務框架Dubbo、Spring Cloud都可以使用Zookeeper作為服務發現與組冊中心。但是,為什么Zookeeper就能實現服務發現與組冊呢?
Zookeeper的特性
我們先來了解一下Zookeeper的特性吧,因為它的特性決定了它的使用場景。
1.樹狀目錄結構
如上圖,Zookeeper是一個樹狀的文件目錄結構,有點想應用系統中的文件系統的概念。每個子目錄(如App)被稱為znode,我們可以對每個znode進行增刪改查。
2.持久節點(Persistent)
客戶端與Zookeeper服務端斷開連接后,該節點仍然存在。
3.持久有序節點(Persistent_sequential)
在持久節點基礎上,由zookeeper給該節點名稱進行有序編號,如0000001,0000002。
4.臨時節點(Ephemeral)
客戶端與Zookeeper服務端斷開連接后,該節點被刪除。臨時節點下,不存在子節點。
5.臨時有序節點(Ephemeral_sequential)
在臨時節點基礎上,由Zookeeper給該節點名稱進行有序編號,如0000001,0000002。
6.節點監聽(Wacher)
客戶端2注冊監聽它關心的臨時節點SubApp1的變化,當臨時節點SubApp1發生變化時(如圖中被刪除的時候),zookeeper會通知客戶端2。
該機制是zookeeper實現分布式協調的重要特性。我們可以通過get,exists,getchildren三種方式對某個節點進行監聽。但是該事件只會通知一次。
微服務中應用場景
1.分布式鎖
分布式鎖主要解決不同進程中的資源同步問題。大家可以聯想一下單進程中的多線程共享資源的情況,線程需要訪問共享資源,首先要獲得鎖,操作完共享資源后便釋放鎖。Zookeeper怎么實現分布式鎖?這篇推薦大家閱讀。
分布式中,上述的鎖就變成了分布式鎖了。那這個分布式鎖又是如何實現呢?
步驟1: 如圖,根據Zookeeper有序臨時節點的特性,每個進程對應連接一個有序臨時節點(進程1對應節點/znode/00000001,進程2對應節點/znode/00000002…如此類推)。
每個進程監聽對應的上一個節點的變化。編號最小的節點對應的進程獲得鎖,可以操作資源。
步驟2: 當進程1完成業務后,刪除對應的子節點/znode/00000001,釋放鎖。此時,編號最小的鎖便獲得鎖(即/znode/00000002對應進程)。
重復以上步驟,保證了多個進程獲取的是同一個鎖,且只有一個進程能獲得鎖,就是Zookeeper分布式鎖的實現原理。
2.服務注冊與發現
2.1 背景
在微服務中,服務提供方把服務注冊到Zookeeper中心去如圖中的Member服務,但是每個應用可能拆分成多個服務對應不同的Ip地址,Zookeeper注冊中心可以動態感知到服務節點的變化。
服務消費方(Order 服務)需要調用提供方(Member 服務)提供的服務時,從Zookeeper中獲取提供方的調用地址列表,然后進行調用。這個過程稱為服務的訂閱。
2.2服務注冊原理
rpc框架會在Zookeeper的注冊目錄下,為每個應用創建一個持久節點,如order應用創建order持久節點,member應用創建member持久節點。
然后在對應的持久節點下,為每個微服務創建一個臨時節點,記錄每個服務的URL等信息。
2.3服務動態發現原理
由于服務消費方向Zookeeper訂閱了(監聽)服務提供方,一旦服務提供方有變動的時候(增加服務或者減少服務),Zookeeper就會把最新的服務提供方列表(member list)推送給服務消費方,這就是服務動態發現的原理。
作者:Marvin Mai
來源:https://dwz.cn/6ByfGykc
總結
以上是生活随笔為你收集整理的微服务为什么一定要Zookeeper?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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