Zookeeper面试题总结

Zookeeper面试题总结

2、客户端如何正确处理CONNECTIONLOSS(连接断开) 和 SESSIONEXPIRED(Session 过期)两类连接异常？

在ZooKeeper中，服务器和客户端之间维持的是一个长连接，在 SESSION_TIMEOUT 时间内，服务器会确定客户端是否正常连接(客户端会定时向服务器发送heart_beat),服务器重置下次SESSION_TIMEOUT时间。因此，在正常情况下，Session一直有效，并且zk集群所有机器上都保存这个Session信息。在出现问题的情况下，客户端与服务器之间连接断了（客户端所连接的那台zk机器挂了，或是其它原因的网络闪断），这个时候客户端会主动在地址列表（初始化的时候传入构造方法的那个参数connectString）中选择新的地址进行连接。 以上即为服务器与客户端之间维持长连接的过程，在这个过程中，用户可能会看到两类异常CONNECTIONLOSS(连接断开) 和SESSIONEXPIRED(Session 过期)。 发生CONNECTIONLOSS后，此时用户不需要关心我的会话是否可用，应用所要做的就是等待客户端帮我们自动连接上新的zk机器，一旦成功连接上新的zk机器后，确认之前的操作是否执行成功了。

3、一个客户端修改了某个节点的数据，其他客户端能够马上获取到这个最新数据吗？

ZooKeeper不能确保任何客户端能够获取（即Read Request）到一样的数据，除非客户端自己要求，方法是客户端在获取数据之前调用org.apache.zookeeper.AsyncCallbac k.VoidCallback, java.lang.Object) sync。 通常情况下（这里所说的通常情况满足：1. 对获取的数据是否是最新版本不敏感，2. 一个客户端修改了数据，其它客户端是否需要立即能够获取最新数据），可以不关心这点。 在其它情况下，最清晰的场景是这样：ZK客户端A对 /my_test 的内容从 v1->v2, 但是ZK客户端B对 /my_test 的内容获取，依然得到的是 v1. 请注意，这个是实际存在的现象，当然延时很短。解决的方法是客户端B先调用 sync(), 再调用 getData()。

4、ZooKeeper对节点的watch监听是永久的吗？为什么？

5、ZooKeeper中使用watch的注意事项有哪些？

使用watch需要注意的几点： 1）Watches通知是一次性的，必须重复注册。 2）发生CONNECTIONLOSS之后，只要在session_timeout之内再次连接上（即不发生SESSIONEXPIRED），那么这个连接注册的watches依然在。 3）节点数据的版本变化会触发NodeDataChanged，注意，这里特意说明了是版本变化。存在这样的情况，只要成功执行了setData()方法，无论内容是否和之前一致，都会触发NodeDataChanged。 4）对某个节点注册了watch，但是节点被删除了，那么注册在这个节点上的watches都会被移除。 5）同一个zk客户端对某一个节点注册相同的watch，只会收到一次通知。 6）Watcher对象只会保存在客户端，不会传递到服务端。

6、能否收到每次节点变化的通知？

如果节点数据的更新频率很高的话，不能。 原因在于：当一次数据修改，通知客户端，客户端再次注册watch，在这个过程中，可能数据已经发生了许多次数据修改，因此，千万不要做这样的测试：”数据被修改了n次，一定会收到n次通知”来测试server是否正常工作。

7、能否为临时节点创建子节点？

ZooKeeper中不能为临时节点创建子节点，如果需要创建子节点，应该将要创建子节点的节点创建为永久性节点。

8、是否可以拒绝单个IP对ZooKeeper的访问？

如何实现？ZK本身不提供这样的功能，它仅仅提供了对单个IP的连接数的限制。你可以通过修改iptables来实现对单个ip的限制。

9、创建的临时节点什么时候会被删除，是连接一断就删除吗？

延时是多少？连接断了之后，ZK不会马上移除临时数据，只有当SESSIONEXPIRED之后，才会把这个会话建立的临时数据移除。因此，用户需要谨慎设置Session_TimeOut。

10、ZooKeeper是否支持动态进行机器扩容？如果目前不支持，那么要如何扩容呢？

ZooKeeper中的动态扩容其实就是水平扩容，Zookeeper对这方面的支持不太好，目前有两种方式： 全部重启：关闭所有Zookeeper服务，修改配置之后启动，不影响之前客户端的会话。 逐个重启：这是比较常用的方式。

11、ZooKeeper集群中服务器之间是怎样通信的？

Leader服务器会和每一个Follower/Observer服务器都建立TCP连接，同时为每个F/O都创建一个叫做LearnerHandler的实体。LearnerHandler主要负责Leader和F/O之间的网络通讯，包括数据同步，请求转发和Proposal提议的投票等。Leader服务器保存了所有F/O的LearnerHandler。

12、ZooKeeper是否会自动进行日志清理？

如何进行日志清理？zk自己不会进行日志清理，需要运维人员进行日志清理。

13、谈谈你对ZooKeeper的理解？

Zookeeper 作为一个分布式的服务框架，主要用来解决分布式集群中应用系统的一致性问题。ZooKeeper提供的服务包括：分布式消息同步和协调机制、服务器节点动态上下线、统一配置管理、负载均衡、集群管理等。 ZooKeeper提供基于类似于Linux文件系统的目录节点树方式的数据存储，即分层命名空间。Zookeeper 并不是用来专门存储数据的，它的作用主要是用来维护和监控你存储的数据的状态变化，通过监控这些数据状态的变化，从而可以达到基于数据的集群管理，ZooKeeper节点的数据上限是1MB。 我们可以认为Zookeeper=文件系统+通知机制，对于ZooKeeper的数据结构，每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode，这个 znode 是被它所在的路径唯一标识，如 Server1 这个 znode 的标识为 /NameService/Server1； znode 可以有子节点目录，并且每个 znode 可以存储数据，注意 EPHEMERAL 类型的目录节点不能有子节点目录(因为它是临时节点)； znode 是有版本的，每个 znode 中存储的数据可以有多个版本，也就是一个访问路径中可以存储多份数据； znode 可以是临时节点，一旦创建这个 znode 的客户端与服务器失去联系，这个 znode 也将自动删除，Zookeeper 的客户端和服务器通信采用长连接方式，每个客户端和服务器通过心跳来保持连接，这个连接状态称为 session，如果 znode 是临时节点，这个 session 失效，znode 也就删除了； znode 的目录名可以自动编号，如 App1 已经存在，再创建的话，将会自动命名为 App2； znode 可以被监控，包括这个目录节点中存储的数据的修改，子节点目录的变化等，一旦变化可以通知设置监控的客户端，这个是 Zookeeper 的核心特性，Zookeeper 的很多功能都是基于这个特性实现的，后面在典型的应用场景中会有实例介绍。

14、ZooKeeper节点类型？

1）Znode有两种类型： 短暂（ephemeral）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点自己删除。 持久（persistent）：客户端和服务器端断开连接后，创建的节点不删除。 2）Znode有四种形式的目录节点（默认是persistent ） （1）持久化目录节点（PERSISTENT） 客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在。 （2）持久化顺序编号目录节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL） 客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号。 （3）临时目录节点（EPHEMERAL） 客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除。 （4）临时顺序编号目录节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号。

15、请说明ZooKeeper的通知机制？

16、ZooKeeper的监听原理是什么？

17、请说明ZooKeeper使用到的各个端口的作用？

2888：Follower与Leader交换信息的端口。 3888：万一集群中的Leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。

18、ZooKeeper的部署方式有哪几种？集群中的角色有哪些？集群最少需要几台机器？

ZooKeeper的部署方式有单机模式和集群模式，集群中的角色有Leader和Follower，集群最少3（2N+1）台，根据选举算法，应保证奇数。

19、ZooKeeper集群如果有3台机器，挂掉一台是否还能工作？挂掉两台呢？

对于ZooKeeper集群，过半存活即可使用。

20、ZooKeeper使用的ZAB协议与Paxo算法的异同？

Paxos算法是分布式选举算法，Zookeeper使用的 ZAB协议（Zookeeper原子广播），两者的异同如下： 1）相同之处： 比如都有一个Leader，用来协调N个Follower的运行；Leader要等待超半数的Follower做出正确反馈之后才进行提案；二者都有一个值来代表Leader的周期。 2）不同之处： ZAB用来构建高可用的分布式数据主备系统（Zookeeper），Paxos是用来构建分布式一致性状态机系统。

21、请谈谈对ZooKeeper对事务性的支持？

ZooKeeper对于事务性的支持主要依赖于四个函数，zoo_create_op_init， zoo_delete_op_init， zoo_set_op_init以及zoo_check_op_init。每一个函数都会在客户端初始化一个operation，客户端程序有义务保留这些operations。当准备好一个事务中的所有操作后，可以使用zoo_multi来提交所有的操作，由zookeeper服务来保证这一系列操作的原子性。也就是说只要其中有一个操作失败了，相当于此次提交的任何一个操作都没有对服务端的数据造成影响。Zoo_multi的返回值是第一个失败操作的状态信号。

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