zookeeper watch機(jī)制的理解

首先我們看看為什么添加Watch。

ZooKeeper是用來(lái)協(xié)調(diào)（同步）分布式進(jìn)程的服務(wù)，提供了一個(gè)簡(jiǎn)單高性能的協(xié)調(diào)內(nèi)核，用戶可以在此之上構(gòu)建更多復(fù)雜的分布式協(xié)調(diào)功能。

多個(gè)分布式進(jìn)程通過(guò)ZooKeeper提供的 API 來(lái)操作共享的ZooKeeper內(nèi)存數(shù)據(jù)對(duì)象ZNode來(lái)達(dá)成某種一致的行為或結(jié)果，這種模式本質(zhì)上是基于狀態(tài)共享的并發(fā)模型，與Java的多線程并發(fā)模型一致，他們的線程或進(jìn)程都是“共享式內(nèi)存通信”。Java沒(méi)有直接提供某種響應(yīng)式通知接口來(lái)監(jiān)控某個(gè)對(duì)象狀態(tài)的變化，只能要么浪費(fèi)CPU時(shí)間毫無(wú)響應(yīng)式的輪詢重試，或基于Java提供的某種主動(dòng)通知（Notif）機(jī)制（內(nèi)置隊(duì)列）來(lái)響應(yīng)狀態(tài)變化，但這種機(jī)制是需要循環(huán)阻塞調(diào)用。而ZooKeeper實(shí)現(xiàn)這些分布式進(jìn)程的狀態(tài)（ZNode的Data、Children）共享時(shí)，基于性能的考慮采用了類似的異步非阻塞的主動(dòng)通知模式即Watch機(jī)制，使得分布式進(jìn)程之間的“共享狀態(tài)通信”更加實(shí)時(shí)高效，其實(shí)這也是ZooKeeper的主要任務(wù)決定的—協(xié)調(diào)。

所有的Zookeeper讀操作，包括getData()、getChildren()和exists()，都有一個(gè)開關(guān)，可以在操作的同時(shí)再設(shè)置一個(gè)watch。在ZooKeeper中，Watch是一個(gè)一次性觸發(fā)器，會(huì)在被設(shè)置watch的數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候，發(fā)送給設(shè)置watch的客戶端。watch的定義中有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

一次性觸發(fā)器

一個(gè)watch事件將會(huì)在數(shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)發(fā)送給客戶端。例如，如果客戶端執(zhí)行操作getData(“/znode1″, true)，而后/znode1 發(fā)生變更或是刪除了，客戶端都會(huì)得到一個(gè)/znode1 的watch事件。如果/znode1 再次發(fā)生變更，則在客戶端沒(méi)有設(shè)置新的watch的情況下，是不會(huì)再給這個(gè)客戶端發(fā)送watch事件的。

發(fā)送給客戶端

這就是說(shuō)，一個(gè)事件會(huì)發(fā)送給客戶端，但可能在操作成功的返回值到達(dá)發(fā)起變動(dòng)的客戶端之前，這個(gè)事件還沒(méi)有送達(dá)watch的客戶端。Watch是異步發(fā)送的。但ZooKeeper保證了一個(gè)順序：一個(gè)客戶端在收到watch事件之前，一定不會(huì)看到它設(shè)置過(guò)watch的值的變動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和其他因素可能會(huì)導(dǎo)致不同的客戶端看到watch和更新返回值的時(shí)間不同。但關(guān)鍵點(diǎn)是，每個(gè)客戶端所看到的每件事都是有順序的。

被設(shè)置了watch的數(shù)據(jù)

這是指節(jié)點(diǎn)發(fā)生變動(dòng)的不同方式。你可以認(rèn)為ZooKeeper維護(hù)了兩個(gè)watch列表：data watch和child watch。getData()和exists()設(shè)置data watch，而getChildren()設(shè)置child watch?；蛘撸梢哉J(rèn)為watch是根據(jù)返回值設(shè)置的。getData()和exists()返回節(jié)點(diǎn)本身的信息，而getChildren()返回子節(jié)點(diǎn)的列表。因此，setData()會(huì)觸發(fā)znode上設(shè)置的data watch（如果set成功的話）。一個(gè)成功的?create() 操作會(huì)觸發(fā)被創(chuàng)建的znode上的數(shù)據(jù)watch，以及其父節(jié)點(diǎn)上的child watch。而一個(gè)成功的?delete()操作將會(huì)同時(shí)觸發(fā)一個(gè)znode的data watch和child watch（因?yàn)檫@樣就沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)了），同時(shí)也會(huì)觸發(fā)其父節(jié)點(diǎn)的child watch。

Watch由client連接上的ZooKeeper服務(wù)器在本地維護(hù)。這樣可以減小設(shè)置、維護(hù)和分發(fā)watch的開銷。當(dāng)一個(gè)客戶端連接到一個(gè)新的服務(wù)器上時(shí)，watch將會(huì)被以任意會(huì)話事件觸發(fā)。當(dāng)與一個(gè)服務(wù)器失去連接的時(shí)候，是無(wú)法接收到watch的。而當(dāng)client重新連接時(shí)，如果需要的話，所有先前注冊(cè)過(guò)的watch，都會(huì)被重新注冊(cè)。通常這是完全透明的。只有在一個(gè)特殊情況下，watch可能會(huì)丟失：對(duì)于一個(gè)未創(chuàng)建的znode的exist watch，如果在客戶端斷開連接期間被創(chuàng)建了，并且隨后在客戶端連接上之前又刪除了，這種情況下，這個(gè)watch事件可能會(huì)被丟失。?

ZooKeeper對(duì)Watch提供了什么保障

對(duì)于watch，ZooKeeper提供了這些保障：

Watch與其他事件、其他watch以及異步回復(fù)都是有序的。ZooKeeper客戶端庫(kù)保證所有事件都會(huì)按順序分發(fā)；客戶端會(huì)保障它在看到相應(yīng)的znode的新數(shù)據(jù)之前接收到watch事件；從ZooKeeper接收到的watch事件順序一定和ZooKeeper服務(wù)所看到的事件順序是一致的。

關(guān)于Watch的一些值得注意的事情

Watch是一次性觸發(fā)器，如果你得到了一個(gè)watch事件，而你希望在以后發(fā)生變更時(shí)繼續(xù)得到通知，你應(yīng)該再設(shè)置一個(gè)watch。
因?yàn)閣atch是一次性觸發(fā)器，而獲得事件再發(fā)送一個(gè)新的設(shè)置watch的請(qǐng)求這一過(guò)程會(huì)有延時(shí)，所以你無(wú)法確保你看到了所有發(fā)生在ZooKeeper上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的事件。所以請(qǐng)?zhí)幚砗迷谶@個(gè)時(shí)間窗口中可能會(huì)發(fā)生多次znode變更的這種情況。（你可以不處理，但至少請(qǐng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)）。

一個(gè)watch對(duì)象或一個(gè)函數(shù)/上下文對(duì)，為一個(gè)事件只會(huì)被通知一次。比如，如果同一個(gè)watch對(duì)象在同一個(gè)文件上分別通過(guò)exists和getData注冊(cè)了兩次，而這個(gè)文件之后被刪除了，這時(shí)這個(gè)watch對(duì)象將只會(huì)收到一次該文件的deletion通知。

當(dāng)你從一個(gè)服務(wù)器上斷開時(shí)（比如服務(wù)器出故障了），在再次連接上之前，你將無(wú)法獲得任何watch。請(qǐng)使用這些會(huì)話事件來(lái)進(jìn)入安全模式：在disconnected狀態(tài)下你將不會(huì)收到事件，所以你的程序在此期間應(yīng)該謹(jǐn)慎行事。

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于zookeeper watch機(jī)制的全部介紹，有興趣的朋友可以參閱：為zookeeper配置相應(yīng)的acl權(quán)限、apache zookeeper使用方法實(shí)例詳解等，希望對(duì)大家有所幫助。