分布式服务管理框架-Zookeeper客户端zkCli.sh，zkCli.cmd使用详解(转载)

时间：2021-12-13 18:08:46

转载自：分布式服务管理框架-Zookeeper客户端zkCli.sh使用详解

在学习zookeeper（下面简称zk）客户端之前，有必要先了解一下zk的数据模型。zk维护着一个逻辑上的树形层次结构，树中的节点称为znode，和Linux系统的文件系统结构非常相似，如下图所示：
分布式服务管理框架-Zookeeper客户端zkCli.sh，zkCli.cmd使用详解(转载)

这种数据结构有如下特点：

  1. 每个znode都有唯一路径标识，最顶层的znode为/，比如p_2这个znode的路径标识为/app1/p_2，znode只支持绝对路径，不支持相对路径，也不支持“.”和“..”
  2. znode可以有子节点，并且每个znode可以存储数据。但zk是被设计用来协调管理服务的，因此znode里存储的都是一些小数据，而不是大容量的数据，数据容量一般在1M范围内。
  3. znode的数据有版本号，可以用在并发访问场景中，用乐观锁机制实现数据的一致性
  4. znode分为临时节点和永久节点，zk的客户端和服务器通信采用长连接的方式，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，当session失效（即客户端与服务器断开连接），znode会被服务器自动删除。
  5. znode的节点名称可以自动编号，如果app1已经存在，再创建的话，将会自动命名为app2，这种节点称为序列节点。
  6. znode可以被监控，包括这个节点中存储的数据被修改、子节点列表变化（删除或新增子节点）等，一旦变化，zk服务器会通过所有监控该节点的客户端，这是zk的核心特性，zk很多的功能都是基于这个特性实现的。

zkCli.sh脚本是Zookeeper安装包中自带的一个客户端，放在$ZK_HOME/bin目录下，本文ZK安装在/opt/zookeeper-3.4.9。

zkCli.sh客户端连接到ZK服务器的语法为：zkCli.sh -timeout 5000 -r -server ip:port

连接参数解释：

  1. -timeout：表示客户端向zk服务器发送心跳的时间间隔，单位为毫秒。因为zk客户端与服务器的连接状态是通过心跳检测来维护的，如果在指定的时间间隔内，zk客户端没有向服务器发送心跳包，服务器则会断开与该客户端的连接。参数5000，表示zk客户端向服务器发送心跳的间隔为5秒。
  2. -r：表示客户端以只读模式连接
  3. -server：指定zk服务器的IP与端口，zk默认的客户端端口为2181
shell> cd /usr/local/zookeeper/bin
shell> ./zkCli.sh -timeout 5000 -server 127.0.0.1:2181

当然如果在Windows环境下，可以执行运行zkCli.cmd就能直接连接本地已启动的zookeeper服务器

分布式服务管理框架-Zookeeper客户端zkCli.sh，zkCli.cmd使用详解(转载)

若出现上图提示所示，表示已经成功连接到服务器。

在客户端交互命令行中，输入h查询可以使用的客户端命令：

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 0] h
ZooKeeper -server host:port cmd args
    stat path [watch]
    set path data [version] ls path [watch] delquota [-n|-b] path ls2 path [watch] setAcl path acl setquota -n|-b val path history redo cmdno printwatches on|off delete path [version] sync path listquota path rmr path get path [watch] create [-s] [-e] path data acl addauth scheme auth quit getAcl path close connect host:port

这些命令的作用和关系型数据库的SQL语句类似，zk的命令是对节点和数据进行增删改查操作，而SQL则是对表的数据增册改查操作。下面详细介绍所有命令的使用方法：

1、查询子节点列表

语法：ls path
path：节点路径

shell> ls /
[zookeeper]

目前根节点下只有zookeeper一个节点，是zk默认创建的，用于存储节点的一些状态信息，比如节点配额。

2、创建节点

语法：create path [-s] [-e] data acl
path：节点路径
-s：指定该节点是一个序列节点，创建同名的节点时，会给节点自动加上编号
-e：指定该节点是一个临时节点，默认是永久节点。临时节点会在客户端与服务器断开连接时，zk会将其创建的所有临时节点全部删除
data：存储在节点中的数据
acl：设置子节点访问权限，默认所有人都可以对该节点进行读写操作

# 1> 在根目录创建了一个`node_01`的节点，指定的数据为mydata
shell> create /node_01 mydata
Created /node_01
shell> ls /
[node_01, zookeeper]

# 2> 创建一个临时节点（创建之后，可退出客户端重新登录查看该节点是否存在，来验证临时节点是否被删除）
shell> create -e /node_02 "i is a ephemeral node"
Created /node_02

# 3> 创建一个序列临时节点
shell> create -s -e /node_03 'i is a ephemeral sequence node'
Created /node_03

# 4> 创建一个永久序列节点（节点会自动加上编号）
shell> create -s /node_04 data
Created /node_040000000012
shell> create -s /node_04 data
Created /node_040000000013
shell> create -s /node_04 data
Created /node_040000000014

# 5> 创建一个带权限的节点，限制只能IP为192.168.1.101这台机器访问
## c：创建子节点权限 
## d：删除子节点权限
## r：读取子节点列表的权限
## w：写权限，即修改子节点数据权限
## a：管理子节点权限
shell> create /node_04 mydata ip:192.168.1.101:cdrwa

注意：创建节点必须要为节点设置数据，否则会创建不成功。

3、获取节点状态

每个节点都包含描述该节点的一些状态信息，比如：节点数据、版本号等。
语法：stat path [watch]
path：节点全路径
watch：监听节点状态变化

shell> stat /node_01 
cZxid = 0x2f
ctime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
mZxid = 0x2f
mtime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
pZxid = 0x2f
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0

在ZK中，ZK客户端对服务器每一个数据节点的写操作，ZK会认为都是一次完整的事务操作，要么成功，要么失败，保证了数据的原子性。而每次事务都会分配一个唯一的事务id，以标识这次事务操作的数据信息。下面详细理解一下节点状态各个字段的含义：
cZxid：创建节点的事务id
ctime：创建节点的时间
mZxid：修改节点的事务id
mtime：修改节点的时间
pZxid：子节点列表最后一次修改的事务id。删除或添加子节点，不包含修改子节点的数据。
cversion：子节点的版本号，删除或添加子节点，版本号会自增
dataVersion：节点数据版本号，数据写入操作，版本号会递增
aclVersion：节点ACL权限版本，权限写入操作，版本号会递增
ephemeralOwner：临时节点创建时的事务id，如果节点是永久节点，则它的值为0
dataLength：节点数据长度（单位：byte），中文占3个byte
numChildren：子节点数量

4、获取节点数据

语法：get path [watch]
path：节点路径
watch：监听节点数据变化。如果其它客户端修改了该节点的数据，则会通知监听了该节点的所有客户端

shell> get /node_01
mydata
cZxid = 0x2f
ctime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
mZxid = 0x2f
mtime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
pZxid = 0x2f
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 6
numChildren = 0

/node_01的节点数据为mydata，即节点状态信息的第一行

5、设置节点数据

语法：set path data [version]
path：节点路径
data：节点数据
version：数据版本号（节点状态dataVersion的值）

shell> set /node_01 hello
cZxid = 0x2f
ctime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
mZxid = 0x30
mtime = Sat Nov 12 15:55:01 CST 2016
pZxid = 0x2f
cversion = 0
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 5
numChildren = 0

此时可以看到dataVersion状态的值变成了1。默认不加版本号则会覆盖节点之前设置的数据，如果加上版本号，版本号必须和服务器上的版本号一致，否则会报错，如下所示：

shell> set /node_01 updatedata 2
version No is not valid : /node_01

这种机制和数据库中的乐观索机制非常相似：

想象一种场景，在获取某个节点的数据之后，利用数据处理完业务逻辑，不加版本号，直接修改节点的数据。但在获取和修改节点数据的这一小段时间窗内，很有可能有其它客户端也修改了该节点的数据，而节点数据变化会使节点状态的dataVersion值递增。如果我们获取节点数据处理完成自己的业务逻辑，然后不加上版本号直接修改节点数据时，则会覆盖掉其它客户端修改的最新数据，从而导致数据不一致的情况。所以要保证数据的一致性时，修改节点数据时，应该加上最新的版本号。而在这个场景中，我们在处理完业务逻辑，再修改节点数据时带上节点的版本号，这时若有其它节点修改了数据，修改则会失败。此时我们应该马上再获取一次节点的最新版本号，再做修改。

6、查询子节点列表及状态信息

语法：ls2 path [watch]
path：节点路径
watch：是否监听子节点列表变化通知

# 先在/node_1节点下创建几个子节点
shell> create /node_01/node_01_01 abc
Created /node_01/node_01_01
shell> create /node_01/node_01_02 def
Created /node_01/node_01_02
shell> ls2 /node_01
[node_01_01, node_01_02]
cZxid = 0x2f
ctime = Sat Nov 12 15:54:05 CST 2016
mZxid = 0x30
mtime = Sat Nov 12 15:55:01 CST 2016
pZxid = 0x39
cversion = 2
dataVersion = 1
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x0
dataLength = 5
numChildren = 2

第一行是/node_01的子节点列表，后面的信息是/node_01节点的状态信息。和ls命令不一样的是，ls2不仅能查询节点的子节点列表，同时也能查询到节点的状态信息。

7、删除节点

语法：delete path [version]
path：节点路径
version：节点版本号（节点状态cversion的值），可选。如果传递了版本号，则必须保证和服务器的版本号一致，否则会报错：version No is not valid : 节点路径

shell> delete /path/node_01/node_01_01

注意：delete只能删除没有子节点的节点，否则会报错，如下所示：

shell> delete /node_01
Node not empty: /node_01

8、删除节点（包括子节点）

语法：rmr path
path：节点路径

shell> rmr /node_01

rmr会递归删除子节点，再删除节点本身

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