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ZooKeeper客户端地址列表的随机原理

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客户端使用ZooKeeper的时候,首先会建立与ZooKeeper的连接,方法是通过调用下面这个构造方法来实现的。

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public ZooKeeper(String connectString, // 
int sessionTimeout, // 
Watcher watcher,// 
boolean canBeReadOnly ) 
throws IOException

在这个构造方法中,首先要配置的是ZK服务器的地址列表,即connectString 这个参数,这个参数通常是这样一个格式的字符串:

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192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181

很明显,我们可以看到,ZK客户端允许我们将ZK服务器的所有地址都配置在这里,于是一个问题就来了,ZK在连接服务器过程中,是如何选择服务器的呢?下面首先来看看ZK客户端是如何处理这个connectString的:

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new ZooKeeper(“192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181”,..

实例一个ZooKeeper对象的时候,会要求传入一个地址列表的字符串,这个字符串就是ZK服务器的地址列表,用英文状态“,“隔开。

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ConnectStringParser connectStringParser =  
       new ConnectStringParser(“192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181,192.168.1.3:2181);

之后,这个地址列表会被封装到一个ConnectStringParser 对象中去,这个类主要就是解析传入地址列表字符串,将其它保存在一个ArrayList中。这个对象基本结构如下,这里我们主要关注serverAddresses这个成员。

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public final class ConnectStringParser { 
    private final String chrootPath; 
    private final ArrayList<InetSocketAddress> serverAddresses = new ArrayList<InetSocketAddress>(); 
}

接下去,这个地址列表会被进一步封装成StaticHostProvider对象,并且在运行过程中,一直是这个对象来维护整个地址列表。关于这个对象,我们主要关注两点:地址列表的随机和地址获取这两个过程。首先来看地址列表的随机:

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public StaticHostProvider(Collection<InetSocketAddress> serverAddresses) 
            throws UnknownHostException { 
        …… 
        …… 
        Collections.shuffle(this.serverAddresses); 
    }

这里可以看到,对于传入地址列表,ZK使用java.util.Collections.shuffle(List list) 来对地址列表随机打乱顺序,注意,这个随机过程是一次性的,也就是说,之后使用过程中一直是按照这样的顺序。再来看看地址列表被随机打乱后,又是怎么使用地址的:

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public InetSocketAddress next(long spinDelay) { 
        ++currentIndex; 
        if (currentIndex == serverAddresses.size()) { 
            currentIndex = 0; 
        } 
…… 
…… 
        return serverAddresses.get(currentIndex); 
    }

看一下StaticHostProvider.next(long spinDelay) 方法就明白了。next方法的实现, 没错,就是“Round Robin”。简单的说,ZK客户端将所有Server保存在一个List中,然后随机打乱,并且形成一个环,具体使用的时候,从0号位开始一个一个使用。
另外两个注意点:
1.通过代码,可以发现ZK本质上是通过一个List来维护地址列表的,因此,Server地址能够重复配置,这样能够弥补客户端无法设置Server权重的缺陷,但是也会加大风险。 比如: 192.168.1.1:2181,192.168.1.1:2181,192.168.1.2:2181
2.如果客户端在进行Server切换过程中耗时过长,那么将会收到SESSION_EXPIRED. 这也是上面第1点中的加大风险之处。

本文固定链接: http://www.chepoo.com/zookeeper-client-address-list-random-principle.html | IT技术精华网

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