一、什么是zookeeper？
zookeeper是一个开源的Apache组件，作为分布式协调服务，主要用于解决分布式系统中多个进程间的同步制约问题，避免出现脏读现象。zookeeper将数据存储在内存中，这使其具备极高的效率。其内部存储方式与文件存储结构颇为相似，采用分层存储结构。不过，与传统文件存储结构不同的是，zookeeper的各个节点允许存储数据。需要注意的是，zookeeper的每个节点所存储的数据量不能超过1MB 。
它的内存数据结果如下图：
端口：
- 2181端口：是zookeeper默认的客户端连接端口，用于客户端与服务端之间的通信，负责协调和管理分布式系统的各个节点。
- 2888端口：是zookeeper集群内follower（从）和leader（主）通信的端口，leader监听此端口来与 Follower 进行数据同步和其他通信操作。
- 3888端口：是zookeeper集群的选举端口，当leader出现故障或其他情况导致集群需要重新选举leader时，会使用这个端口进行选举相关的通信。
二、zookeeper的作用
主要应用于分布式系统中。它充当协调者的角色，具备集群管理、配置管理、命名服务等功能，能够有效解决分布式系统中的一致性问题 。
软件设计架构：
|-----------|----------------------------------------------------------------------|
| 单体架构 | 所有的业务模块集成在一起的，不利于项目更新、维护、扩展 |
| SOA架构/分布式 | 根据业务的功能模块将完整的项目划分成多个独立模块，便于扩展、更新，需要提供集中式的服务管理、配置管理、集群管理。数据一致性功能拆分粒度粗 |
| 微服务架构 | 相对于SOA架构来，拆分粒度细，但是管理难度加大 |
（拆分粒度：拿下面的图片为例，比如SOA把一个软件的功能拆分成订单、会员、前台、后台、搜索等多个模块分别进行管理，那么微服务就是在这程度上进一步的细化，比如把订单再拆成新订单、退的订单、旧订单等多个模块，所以这个拆分粒度就是指的将功能拆分的程度）
zookeeper是来管理SOA、微服务架构中的这些分散服务的。就是一些被独立出来的功能服务，拿上面的图来说，就是被分隔开的订单、会员、前台这些功能，它集中管理这些服务配置的，支持配置的变更通知。提供命名服务，关联服务名与 IP 地址，方便服务或使用者查找服务地址。还支持服务注册与发现，便于监控服务状态及故障处理 。
三、zookeeper的应用程序编程接口
zookeeper只提供了几个简单的api（应用程序编程接口），但是我们可以通过灵活使用这些api的组合，来实现我们复杂的业务要求：
1）create：创建一个新节点，通过指定路径的方式创建节点，例如创建路径为/A/A1/demo，则会在A1节点下创建一个demo节点；
2）delete：删除节点，通过路径的方式删除节点，如果删除路径为/A/A1/demo，则会删除A1节点下的demo节点；
3）exists：判断指定路径下的节点是否存在，例如判断路径为/A/A1/demo，则会判断A1节点下的demo节点是否存在；
4）get：获取指定路径下某个节点的值是什么，例如获取路径为/A/A1/demo，则会获取A1节点下的demo节点的值什么；
5）set：为指定路径的节点进行赋值操作，例如修改路径为/A/A1/demo，则会修改A1节点下的demo节点的值；
6）get children：获取指定路径节点下的子节点信息，例如获取路径为/A，则会获取A节点下的A1和A2节点；
7）sync：获取到同步数据，这个涉及到了zookeeper的原理，zookeeper集群属于最终一致性，调用该方法，可以获取到最终的结果值，如果不使用该方法，在查询的时候可能获取到的值是中间值
四、zookeeper的znode节点类型
zookeeper中创建的节点分为两大类：永久性节点和临时性节点。永久性节点即创建以后，在不执行delete命令的前提下，该节点是永久存在的；而临时节点与session（会话）有关，每个客户端与zookeeper建立链接的时候会生成一个session，这个session不会因为链接zookeeper服务器节点的变化而变化，只有当客户端断开连接以后，该session才会消失，而临时节点会随着session的消失而消失 。
而根据生命周期可以分为四类：
- 持久节点：创建后一直存在，除非手动删除，用于长期存储数据。
- 持久顺序节点：创建后持久存在，节点名按顺序编号，利于排序。
- 临时节点：会话结束自动删除，适合保存临时状态信息。
- 临时顺序节点：会话结束即删，节点名带顺序号，用于顺序任务。
五、zookeeper的监视机制
zookeeper拥有watch机制，也就是监视机制，可以支持响应式编程模式，它可以对某个路径的终节点及其子节点的变更进行监视，当其发生变更以后，会调用注册的callback方法，然后进行具体的业务逻辑。例如监测路径为/A/A1，那么它会加测A1节点，以及附属于A1的所有子节点，这个子不单单只一层子节点，是指所有层的子节点。
六、zookeeper的特征
zookeeper拥有以下几个重要特性：
1）顺序一致性：来自客户端的相关指令会按照顺序执行，不会出现乱序的情况，客户端发送到服务的指令1->2->3->4，那个这些指令就会按照顺序执行；
2）原子性：更新只有成功和失败，没有中间状态；
3）可靠性：也可以称之为持久性，节点更新以后，在下次更新之前，它的数据不会发生变更；
4）准实时性：也可以称之为最终一致性，在zk集群中，一个客户端修改了其中的一个节点，一定时间以后，所有可用的服务对应的节点都会变成更新以后的值