初识Zookeeper

转自：https://my.oschina.net/huangyong/blog/345164

        在 Java 世界里，有一种技术可以实现“跨虚拟机”的调用，它就是 RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）。例如，服务A 在 JVM1 中运行，服务B 在 JVM2 中运行，服务A 与 服务B 可相互进行远程调用，就像调用本地方法一样，这就是 RMI。在分布式系统中，我们使用 RMI 技术可轻松将 服务提供者（Service Provider）与 服务消费者（Service Consumer）进行分离，充分体现组件之间的弱耦合，系统架构更易于扩展。使用 ZooKeeper 可轻松解决 RMI 调用过程中所涉及的问题。

         ZooKeeper 是 Hadoop 的一个子项目，用于解决分布式系统之间的数据一致性问题，如果读者尚不了解 ZooKeeper 的工作原理与使用方法，可以通过以下链接来了解：

• ZooKeeper 官网
• 分布式服务框架 ZooKeeper -- 管理分布式环境中的数据

        本文假设读者已经对 ZooKeeper 有一定了解的前提下，对 RMI 的高可用性问题提供一个简单的解决方案。

        要想解决 RMI 服务的高可用性问题，我们需要利用 ZooKeeper 充当一个 服务注册表（Service Registry），让多个 服务提供者（Service Provider）形成一个集群，让 服务消费者（Service Consumer）通过服务注册表获取具体的服务访问地址（也就是 RMI 服务地址）去访问具体的服务提供者。如下图所示：

需要注意的是，服务注册表并不是 Load Balancer（负载均衡器），提供的不是“反向代理”服务，而是“服务注册”与“心跳检测”功能。

利用服务注册表来注册 RMI 地址，这个很好理解，那么“心跳检测”又如何理解呢？说白了就是通过服务中心定时向各个服务提供者发送一个请求（实际上建立的是一个 Socket 长连接），如果长期没有响应，服务中心就认为该服务提供者已经“挂了”，只会从还“活着”的服务提供者中选出一个做为当前的服务提供者。

也许读者会考虑到，服务中心可能会出现单点故障，如果服务注册表都坏掉了，整个系统也就瘫痪了。看来要想实现这个架构，必须保证服务中心也具备高可用性。

ZooKeeper 正好能够满足我们上面提到的所有需求。

1. 使用 ZooKeeper 的临时性 ZNode 来存放服务提供者的 RMI 地址，一旦与服务提供者的 Session 中断，会自动清除相应的 ZNode。
2. 让服务消费者去监听这些 ZNode，一旦发现 ZNode 的数据（RMI 地址）有变化，就会重新获取一份有效数据的拷贝。
3. ZooKeeper 与生俱来的集群能力（例如：数据同步与领导选举特性），可以确保服务注册表的高可用性。

        通过本文，我们尝试使用 ZooKeeper 实现了一个简单的 RMI 服务高可用性解决方案，通过 ZooKeeper 注册所有服务提供者发布的 RMI 服务，让服务消费者监听 ZooKeeper 的 Znode，从而获取当前可用的 RMI 服务。此方案局限于 RMI 服务，对于任何形式的服务（比如：WebService），也提供了一定参考。

        总结： ZooKeeper从设计模式角度来看，是一个基于服务提供者（Service Provider）模式设计的分布式服务管理框架，它负责存储和管理大家都关心的数据，然后接受服务提供者（Service Provider）的注册，一旦这些数据的状态发生变化，Zookeeper 就将负责通知已经在 Zookeeper 上注册的那些服务提供者（Service Provider）做出相应的反应，从而实现集群中类似 Master/Slave 管理模式，关于 Zookeeper 的详细架构等内部细节可以阅读 Zookeeper 的源码。