2、动手实操Apache ZooKeeper
在本节中，我们将讲解如何下载并安装Apache ZooKeeper，以便我们可以直接开始使用ZooKeeper。
本部分旨在通过提供详细的安装和使用说明，使用ZooKeeper了解其分布式应用程序的需求。
我们将从单节点ZooKeeper安装开始，熟悉基本配置，然后学习ZooKeeper shell。
最后，学习如何设置一个多节点ZooKeeper集群。
1.下载和安装
ZooKeeper由各种平台支持。 支持GNU / Linux和Oracle Solaris作为服务器和客户端的开发和生产平台。
Windows和Mac OS X系统仅推荐用作服务器和客户端的开发平台。
ZooKeeper由Java中实现，需要运行Java 6或更高版本。
虽然推荐使用Oracle的Java版本，但OpenJDK也可以正常运行ZooKeeper。
ZooKeeper作为一个称为ZooKeeper系列的服务器集合运行。
在生产集群中，三个ZooKeeper服务器是集合的最小建议大小，建议在不同的机器上运行它们。
但是，可以通过在独立模式下将其安装在单台计算机上来学习和练习ZooKeeper。
打开Apache
ZooKeeper的官方网站，找到下载页面的链接，根据自己的操作系统，选择不同格式的文件，我用的macOS系统，所以下载了zookeeper-3.4.10.tar.gz，下载后，直接双击解压即可。也可以使用命令：
tar -C /Users/i324779 -zxf zookeeper-3.4.10.tar.gz
我放在了当前用户目录下，你也根据自己的喜好放在指定的目录下。
下载以后，我们需要配置一下环境变量： 以macOS为例，编辑用户目录下的.bash_profile文件，添加如下：
export ZK_HOME=/Users/i324779/zookeeper-3.4.10 export PATH=$PATH:$ZK_HOME/bin
退出编辑后，在终端执行. .bash_profile，立即生效。
接下来是配置， ZooKeeper在提取的ZooKeeper目录下的conf目录中需要一个名为zoo.cfg的配置文件。
在conf目录下，有一个示例配置文件，其中包含一些配置参数供参考。
让我们创建配置文件，并使用以下最小参数，并将其保存在conf目录中：
tickTime=2000 dataDir=/var/lib/zookeeper clientPort=2181
> 配置参数的含义如下：
tickTime：以毫秒为单位；用于会话注册，并通过ZooKeeper服务为客户定期进行心跳。 最小会话超时是tickTime参数的两倍。
dataDir：存储ZooKeeper内存状态的位置；它包括数据库快照和数据库更新的事务日志。
提取ZooKeeper目录不会默认创建此目录，因此如果系统中不存在此目录，则需要创建该目录并设置可写权限。 clientPort：
监听客户端连接的端口，因此它是ZooKeeper客户端启动连接的位置。
客户端口可以设置为任意数字，不同的服务器可以配置为在不同端口上进行监听。 默认值为2181。
如前所述，ZooKeeper需要一个Java运行时环境才能正常工作。所以，在运行ZooKeeper之前，需要安装1.6版本以上的JDK。
2.启动ZooKeeper服务
所有ZooKeeper管理脚本启动/停止服务器并调用ZooKeeper命令shell，并存放在bin目录下：
$ pwd /Users/i324779/zookeeper-3.4.10/bin $ ls README.txt zkCli.cmd zkEnv.cmd zkServer.cmd zkCleanup.sh zkCli.sh zkEnv.sh zkServer.sh
扩展名为.sh的脚本适用于Unix平台（GNU / Linux，macOS等），扩展名为.cmd的脚本适用于Microsoft
Windows操作系统。
要在GNU / Linux系统中启动ZooKeeper服务器，需要执行如下的zkServer.sh脚本。
此脚本提供启动，停止，重新启动并查看ZooKeeper服务器状态的选项：
$ ./zkServer.sh
ZooKeeper JMX enabled by default
Using config: /Users/i324779/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg
Usage: ./zkServer.sh {start|start-foreground|stop|restart|status|upgrade|print-cmd}执行zkServer.sh并加上start参数将启动ZooKeeper服务器。 服务器的成功启动显示以下输出：
$ ./zkServer.sh start ZooKeeper JMX enabled by default Using config: /Users/i324779/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg Starting zookeeper ... STARTED
要验证ZooKeeper服务器是否已启动，可以使用以下ps命令：
$ ps –ef | grep zookeeper | grep –v grep | awk '{print $2}'
56050如果你的系统上安装了jps命令，则可以如下验证ZooKeeper服务器的状态：
ps 56050 QuorumPeerMain 29942 53078 56072 Jps
ZooKeeper进程列为QuorumPeerMain。
在这种情况下，执行jps命令显示ZooKeeper服务器正在运行56050进程标识符，与ps命令报告的进程标识相匹配。
可以使用zkServer.sh脚本检查ZooKeeper服务器的状态，如下所示：
$ zkServer.sh status ZooKeeper JMX enabled by default Using config: /Users/i32
要停止服务器进程，可以使用stop参数的脚本：
$ zkServer.sh stop ZooKeeper JMX enabled by default Using config: /Users/i324779/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg Stopping zookeeper ... STOPPED
当ZooKeeper停止或不在运行时检查状态将显示以下结果：
$ zkServer.sh stop ZooKeeper JMX enabled by default Using config: /Users/i324779/zookeeper-3.4.10/bin/../conf/zoo.cfg Stopping zookeeper ... STOPPED
一旦我们的ZooKeeper实例运行，接下来要做的就是连接到它。
ZooKeeper附带默认的基于Java的命令行shell连接到ZooKeeper实例。 还有一个C语言版客户端。
3.使用基于Java的shell连接到ZooKeeper
要启动基于Java的ZooKeeper命令行shell，我们只需要使用服务器IP和端口号运行ZK_HOME/bin目录下的zkCli.sh，如下所示：
${ZK_HOME}/bin/zkCli.sh –server zk_server:port在我们的例子中，我们在同一台机器上运行ZooKeeper服务器，所以ZooKeeper服务器是localhost，或者IP地址127.0.0.1。
配置的默认端口是2181：
$ zkCli.sh -server localhost:2181
当我们连接到运行的ZooKeeper实例时，将看到与终端中的以下输出类似的输出（部分有省略）：
Connecting to localhost:2181 ............... ............... Welcome to ZooKeeper! JLine support is enabled ............... WATCHER:: WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null [zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]
要查看ZooKeeper Java shell支持的命令列表，可以在shell提示符下运行help命令：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] help ZooKeeper -server host:port cmd args connect host:port get path [watch] ls path [watch] set path data [version] rmr path delquota [-n|-b] path quit printwatches on|off create [-s] [-e] path data acl stat path [watch] close ls2 path [watch] history listquota path setAcl path acl getAcl path sync path redo cmdno addauth scheme auth delete path [version] setquota -n|-b val path
我们可以在命令行中执行一些简单的命令，运行ls命令，与Unix效果一样：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls / [zookeeper]
现在，ls命令返回一个名为zookeeper的字符串，它是ZooKeeper术语中的称之为znode。 我们可以通过ZooKeeper
shell创建一个znode，如下所示：
首先，创建一个空数据的HelloWorld的znode：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] create /HelloWorld "" Created /HelloWorld [zk: localhost:2181(CONNECTED) 3] ls / [zookeeper, HelloWorld]
可以使用delete命令删除创建的znode，如下所示：
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] delete /HelloWorld [zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] ls / [zookeeper]
4.建立一个多节点ZooKeeper集群
到目前为止，我们已经在单机（standalone）模式下设置了一个ZooKeeper服务器实例。 单机实例存在潜在的单点故障。
如果ZooKeeper服务器出现故障，则使用该实例进行分布式协调的整个应用程序将失败并停止运行。
因此，在实际生产环境中不推荐使用以单机模式运行ZooKeeper，尽管为了开发和测试的目的，是可以满足需求的。
在生产环境中，ZooKeeper应该以复制模式运行在多台服务器上，也称为ZooKeeper集合。
最低推荐的服务器数量是三个，五个是生产环境中最常见的。 同一应用程序域中的复制服务器组称为quorum。
在此模式下，ZooKeeper服务器实例在多个不同的计算机上运行，quorum中的所有服务器都具有相同配置文件的副本。
在quorum中，ZooKeeper实例以领导者/跟随者模式运行。 其中一个实例被选为领导者，其他成员则成为追随者。
如果领导者失败，就会出现新的领导者选举，另一个正在执行的实例成为领导者。
然而，这些复杂性完全隐藏在使用ZooKeeper和开发人员的应用程序中。
用于多节点模式的ZooKeeper配置文件类似于我们用于单个实例模式的配置文件， 示例配置文件如下所示：
tickTime=2000 dataDir=/var/lib/zookeeper clientPort=2181 initLimit=5 syncLimit=2 server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888
这两个配置参数也在这里说明一下：
initLimit：这个参数是最初连接到领导者的跟随者的超时时间，以毫秒数表示 syncLimit：指定追随者与领导者同步的超时时间
这两个超时是以心跳时间为单位指定的。 因此，在我们的示例中，initLimit的超时时间为2000毫秒为一个心跳一共五次心跳，或10秒钟。
server.id=host:port:port格式的上述示例中的其他三个条目是构成quorum的服务器列表。.id标识符是一个数字，用于具有quorum主机名的服务器。
在我们的示例配置中，为zoo1仲裁成员主机分配了一个标识符1。
需要在该服务器的数据目录中myid的文件中指定标识符。 重要的是，myid文件应该包含仅包含该服务器ID的文本（ASCII）的单行。
该集合中的id必须是唯一的，并且应该具有介于1到255之间的值。
还有，我们在每个服务器主机名后面有两个端口号：2888和3888，这里解释说明：
端口号2888，主要用于quorum中的对等通信，例如将追随者与领导者联系起来。一个追随者使用这个端口打开一个到领导者的TCP连接。
端口号3888，用于领导者选举，以防新领导者出现在仲裁中。由于所有的通信都发生在TCP上，因此需要第二个端口来响应仲裁内部的领导选举。
5.启动服务实例
在为quorum中的每个服务器设置配置文件后，我们需要启动ZooKeeper服务器实例。 该过程与单机模式相同。
我们必须连接到每个机器并执行以下命令：
${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh start一旦实例成功启动，我们在每个机器上执行以下命令来检查实例状态：
${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh status例如，检查下一个quorum：
[zoo1] # ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /usr/share/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower
[zoo2] # ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /usr/share/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: leader
[zoo3] # ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh status
JMX enabled by default
Using config: /usr/share/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Mode: follower如前面的例子所示，zoo2是quorum的领导者，而zoo1和zoo3是追随者。
通过命令行shell连接到ZooKeeper的quorum与单机模式相同，除了在${ZK_HOME}/bin/zkCli.sh命令中指定host1:port2,
host2:port2 …格式的连接字符串作为服务器的参数：
$ zkCli.sh -server zoo1:2181,zoo2:2181,zoo3:2181 Connecting to zoo1:2181, zoo2:2181, zoo3:2181 … … … … Welcome to ZooKeeper! … … … … [zk: zoo1:2181,zoo2:2181,zoo3:2181 (CONNECTED) 0]
一旦ZooKeeper集群启动并运行，就可以使用Java管理扩展（JMX）和通过客户端口发送一些命令来监控它。
6.ZooKeeper运行多个节点模式
也可以在单台机器上以多节点模式运行ZooKeeper。 这对于测试目的很有用。
要在同一台机器上运行多节点模式，我们需要调整一下配置；例如，我们可以将服务器名称设置为localhost，并指定唯一的quorum和领导者选举端口。
我们使用以下配置文件，使用单台机器设置多节点ZooKeeper集群：
tickTime=2000 initLimit=5 syncLimit=2 dataDir=/var/lib/zookeeper clientPort=2181 server.1=localhost:2666:3666 server.2=localhost:2667:3667 server.3=localhost:2668:3668
如上一节所述，服务器『X』的每个条目都指定『X』 ZooKeeper服务器使用的地址和端口号。
第一个字段是服务器『X』的主机名或IP地址。第二个和第三个字段分别是用于quorum通信和领导选举的TCP端口号。
当我们在同一台机器上启动三个ZooKeeper服务器实例时，我们需要为每个服务器条目使用不同的端口号。
其次，当我们在同一台机器上运行多个ZooKeeper服务器进程时，需要为每个实例提供不同的客户端口。
还有，还要为每个正在运行的实例自定义dataDir参数。
将所有这些参数放在一起，对于三个实例ZooKeeper集群，创建三个不同的配置文件。
将这些zoo1.cfg，zoo2.cfg和zoo3.cfg调用并保存在${ZK_HOME}的conf目录中。
为/var/lib/zookeeper中的实例（例如zoo1，zoo2和zoo3）创建三个不同的数据目录。 下面显示三个配置文件。
以下是第一个实例的配置文件：
tickTime=2000 initLimit=5 syncLimit=2 dataDir=/var/lib/zookeeper/zoo1 clientPort=2181 server.1=localhost:2666:3666 server.2=localhost:2667:3667 server.3=localhost:2668:3668
第二个实例的配置文件：
tickTime=2000 initLimit=5 syncLimit=2 dataDir=/var/lib/zookeeper/zoo2 clientPort=2182 server.1=localhost:2666:3666 server.2=localhost:2667:3667 server.3=localhost:2668:3668
第三个也是最后一个配置文件：
tickTime=2000 initLimit=5 syncLimit=2 dataDir=/var/lib/zookeeper/zoo3 clientPort=2183 server.1=localhost:2666:3666 server.2=localhost:2667:3667 server.3=localhost:2668:3668
还需要在每个实例的myid文件中修复正确的服务ID参数。 可以使用以下三个命令完成：
$ echo 1 > /var/lib/zookeeper/zoo1/myid $ echo 2 > /var/lib/zookeeper/zoo2/myid $ echo 3 > /var/lib/zookeeper/zoo3/myid
现在，都设置为启动ZooKeeper实例。 并开始运行以下实例：
$ ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh start ${ZK_HOME}/conf/zoo1.cfg
$ ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh start ${ZK_HOME}/conf/zoo2.cfg
$ ${ZK_HOME}/bin/zkServer.sh start ${ZK_HOME}/conf/zoo3.cfg一旦所有的实例启动完成，我们可以使用zkCli.sh脚本连接到多节点ZooKeeper集群，就像我们之前所做的那样：
$ ${ZK_HOME}/bin/zkCli.sh –server \ localhost:2181, localhost:2182, localhost:2183现在，我们有了运行在同一台机器上的三个节点ZooKeeper集群！