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Java實(shí)現(xiàn)ZooKeeper的zNode監(jiān)控

 更新時間：2019年08月15日 10:55:29   作者：程序猿講故事  
這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)ZooKeeper的zNode監(jiān)控問題，本文給大家介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考借鑒價值 ,需要的朋友可以參考下

上一篇文章已經(jīng)完成了ZooKeeper的基本搭建和使用的介紹，現(xiàn)在開始用代碼說話。參考 https://zookeeper.apache.org/doc/current/javaExample.html ，但對場景和代碼都做了簡化，只實(shí)現(xiàn)基本的Watcher功能。

1   場景設(shè)計

目的是體驗(yàn)ZooKeeper的Watcher功能。程序監(jiān)控ZooKeeper的/watcher節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)變化，當(dāng)創(chuàng)建或修改數(shù)據(jù)時，控制臺打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)內(nèi)容和版本號；當(dāng)/watcher被刪除時，程序退出。

/watcher的創(chuàng)建、修改和刪除操作，使用控制臺或zkui操作。

2   搭建Maven項目

代碼相對比較簡單，就不用SpringBoot這個大殺器了，使用一個普通的Maven項目即可。

ZooKeeper客戶端使用官方提供的Java庫，org.apache.zookeeper: zookeeper: 3.5.5。日志框架使用習(xí)慣的slf4j+log4j2，ZooKeeper缺省使用的是log4j V1，因此在引入的時候需要excludes。另外，使用了lombok來簡化一些代碼。

以下是pom.xml的內(nèi)容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
 <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 <groupId>tech.codestory.research</groupId>
 <artifactId>zookeeper</artifactId>
 <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
 <dependencies>
  <dependency>
   <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
   <artifactId>zookeeper</artifactId>
   <version>3.5.5</version>
   <exclusions>
    <exclusion>
     <groupId>log4j</groupId>
     <artifactId>log4j</artifactId>
    </exclusion>
    <exclusion>
     <groupId>org.slf4j</groupId>
     <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    </exclusion>
   </exclusions>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
   <artifactId>log4j-core</artifactId>
   <version>2.12.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
   <artifactId>log4j-api</artifactId>
   <version>2.12.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
   <artifactId>log4j-web</artifactId>
   <version>2.12.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
   <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
   <version>2.12.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.slf4j</groupId>
   <artifactId>slf4j-api</artifactId>
   <version>1.7.28</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.slf4j</groupId>
   <artifactId>slf4j-ext</artifactId>
   <version>1.7.28</version>
  </dependency>
  <dependency>
   <groupId>org.projectlombok</groupId>
   <artifactId>lombok</artifactId>
   <version>1.18.8</version>
   <scope>provided</scope>
  </dependency>
 </dependencies>
</project>

3   log4j2.xml

在項目的 src/main/resources 下創(chuàng)建一個文件 log4j2.xml，內(nèi)容為

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration status="DEBUG" name="codeStoryLogger">
 <appenders>
  <Console name="stdout">
   <ThresholdFilter level="TRACE" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
   <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss:SSS} [%p] - %c{1}.%M(%L) - %m%n"/>
  </Console>
 </appenders>
 <ThresholdFilter level="TRACE"/>
 <loggers>
  <logger name="org.apache.zookeeper.ClientCnxn" level="ERROR" additivity="false">
   <appender-ref ref="stdout" />
  </logger>
  <logger name="org.apache.zookeeper" level="TRACE" additivity="false">
   <appender-ref ref="stdout"/>
  </logger>
  <logger name="tech.codestory" level="TRACE" additivity="false">
   <appender-ref ref="stdout"/>
  </logger>
  <root level="WARN">
   <appender-ref ref="stdout"/>
  </root>
 </loggers>
</configuration>

4   創(chuàng)建ZooKeeper連接

創(chuàng)建連接代碼比較簡單，只需要創(chuàng)建 ZooKeeper對象就行，

ZooKeeper構(gòu)造函數(shù)的定義

/**
 * 創(chuàng)建一個 ZooKeeper 客戶端對象
 * @param connectString 逗號分隔的 host:port 字符串，
 *  單點(diǎn)如 127.0.0.1:2181，
 *  集群如 192.168.5.128:2181,192.168.5.129:2181,192.168.5.130:2181，
 *  還可以指定根節(jié)點(diǎn)，如 127.0.0.1:2181/foo/bar
 * @param sessionTimeout 毫秒為單位的超時時間
 * @param watcher Watcher對象，用于接收 MatcherEvent
 * @throws IOException 網(wǎng)絡(luò)錯誤時拋出異常
 * @throws IllegalArgumentException 如果Root路徑設(shè)置錯誤
 */
public ZooKeeper(String connectString, int sessionTimeout, Watcher watcher)
 throws IOException;

寫一段測試代碼，創(chuàng)建zk對象后判斷某一個zNode是否存在。

public class ZooKeeperWatcher implements Watcher {
 /** ZooKeeper的客戶端連接 */
 ZooKeeper zk;
 public ZooKeeperWatcher(String hostPort, String zNode) throws KeeperException, IOException {
  zk = new ZooKeeper(hostPort, 3000, this);
  try {
   Stat exists = zk.exists(zNode, true);
   if(exists == null){
    log.info(“{} 不存在”, zNode)
   }
  } catch (InterruptedException e) {
   log.error("InterruptedException", e);
  }
 }
}

運(yùn)行這段代碼，發(fā)現(xiàn)會拋異常

java.net.SocketException: Socket is not connected
 at sun.nio.ch.Net.translateToSocketException(Net.java:162) ~[?:?]
 at sun.nio.ch.Net.translateException(Net.java:196) ~[?:?]
 at sun.nio.ch.Net.translateException(Net.java:202) ~[?:?]
 at sun.nio.ch.SocketAdaptor.shutdownInput(SocketAdaptor.java:400) ~[?:?]
 at org.apache.zookeeper.ClientCnxnSocketNIO.cleanup(ClientCnxnSocketNIO.java:198) [zookeeper-3.5.5.jar:3.5.5]
 at org.apache.zookeeper.ClientCnxn$SendThread.cleanup(ClientCnxn.java:1338) [zookeeper-3.5.5.jar:3.5.5]
 at org.apache.zookeeper.ClientCnxn$SendThread.cleanAndNotifyState(ClientCnxn.java:1276) [zookeeper-3.5.5.jar:3.5.5]
 at org.apache.zookeeper.ClientCnxn$SendThread.run(ClientCnxn.java:1254) [zookeeper-3.5.5.jar:3.5.5]
Caused by: java.nio.channels.NotYetConnectedException
 at sun.nio.ch.SocketChannelImpl.shutdownInput(SocketChannelImpl.java:917) ~[?:?]
 at sun.nio.ch.SocketAdaptor.shutdownInput(SocketAdaptor.java:398) ~[?:?]
 ... 4 more
NotYetConnectedException的字面意思是連接還沒有創(chuàng)建好，網(wǎng)絡(luò)搜索了一下，建立連接需要一些時間，創(chuàng)建zk對象后馬上調(diào)用exists命令，這時候連接還沒有創(chuàng)建好，就會拋異常。ZooKeeper在連接建立成功之后，會發(fā)送一個WatchedEvent事件，我們可以利用這個事件完成建立連接的過程。修改后的代碼如下，順便添加了slf4j-ext中的Profiler，用于記錄所消耗的時間。
public class ZooKeeperWatcher implements Watcher {
 /** 等待連接建立成功的信號 */
 private CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch(1);
 /** ZooKeeper的客戶端連接 */
 ZooKeeper zk;
 public ZooKeeperWatcher(String hostPort, String zNode) throws KeeperException, IOException {
  Profiler profiler = new Profiler("連接到ZooKeeper");
  profiler.start("開始鏈接");
  zk = new ZooKeeper(hostPort, 3000, this);
  try {
     profiler.start("等待連接成功的Event");
   connectedSemaphore.await();
   Stat exists = zk.exists(zNode, true);
   if(exists == null){
    log.info(“{} 不存在”, zNode)
   }
  } catch (InterruptedException e) {
   log.error("InterruptedException", e);
  }
  profiler.stop();
  profiler.setLogger(log);
  profiler.log();
 }
 /** 收到ZooKeeper的WatchedEvent */
 @Override
 public void process(WatchedEvent event) {
  log.info("event = {}", event);
  if (Event.EventType.None.equals(event.getType())) {
   // 連接狀態(tài)發(fā)生變化
   if (Event.KeeperState.SyncConnected.equals(event.getState())) {
    // 連接建立成功
    connectedSemaphore.countDown();
   }
  }
 }
}

修改代碼之后的執(zhí)行記錄日志如下，可以看到等待連接成功的Event耗時9秒多。網(wǎng)絡(luò)上有文章說關(guān)閉防火墻可以秒連，但我測試過，沒發(fā)現(xiàn)有什么變化，使用systemctl stop firewalld之后重新執(zhí)行程序，仍然需要9秒多。

[INFO] - ZooKeeperWatcher.process(61) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
[DEBUG] - ZooKeeperWatcher.log(201) -
+ Profiler [連接到ZooKeeper]
|-- elapsed time          [開始鏈接]  78.912 milliseconds.
|-- elapsed time      [等待連接成功的Event] 9330.606 milliseconds.
|-- Total         [連接到ZooKeeper] 9409.926 milliseconds.
[INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(95) - /watcher 不存在

5   讀取WatchedEvent

前面的代碼，只是處理了建立連接成功時的Event，下面再來看看讀取數(shù)據(jù)的過程。關(guān)鍵代碼如下：


if (Event.EventType.NodeDataChanged.equals(event.getType())
  || Event.EventType.NodeCreated.equals(event.getType())) {
 String path = event.getPath();
 if (path != null && path.equals(zNode)) {
  // 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)被修改
  readNodeData();
 }
}
/** 讀節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù) */
private void readNodeData() {
 try {
  Stat stat = new Stat();
  byte[] data = zk.getData(zNode, true, stat);
  if (data != null) {
   log.info("{}, value={}, version={}", zNode, new String(data), stat.getVersion());
  }
 } catch (KeeperException e) {
  log.info("{} 不存在", zNode);  
 } catch (InterruptedException e) {
  log.error("InterruptedException", e);
 }
}

當(dāng)接收到創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)和修改節(jié)點(diǎn)的WatchedEvent，都會將數(shù)據(jù)讀出并打印在控制臺。

6   調(diào)整后的完整程序清單

對前面的代碼做了部分調(diào)整，同時添加了退出系統(tǒng)的機(jī)制：節(jié)點(diǎn)被刪除。

package tech.codestory.zookeeper.watcher;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.apache.zookeeper.*;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
import org.slf4j.profiler.Profiler;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
 * 用于測試 ZooKeeper的 WatchedEvent用法
 * @author code story
 * @date 2019/8/13
 */
@Slf4j
public class ZooKeeperWatcher implements Watcher, Runnable {
 /** 等待連接建立成功的信號 */
 private CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch(1);
 /** 退出系統(tǒng)的信號 */
 static Integer quitSemaphore = Integer.valueOf(-1);
 String zNode;
 ZooKeeper zk;
 public ZooKeeperWatcher(String hostPort, String zNode) throws KeeperException, IOException {
  this.zNode = zNode;
  Profiler profiler = new Profiler("連接到ZooKeeper");
  profiler.start("開始鏈接");
  zk = new ZooKeeper(hostPort, 3000, this);
  try {
   profiler.start("等待連接成功的Event");
   connectedSemaphore.await();
  } catch (InterruptedException e) {
   log.error("InterruptedException", e);
  }
  profiler.stop();
  profiler.setLogger(log);
  profiler.log();
  // 先讀當(dāng)前的數(shù)據(jù)
  readNodeData();
 }
 /** 收到ZooKeeper的WatchedEvent */
 @Override
 public void process(WatchedEvent event) {
  log.info("event = {}", event);
  if (Event.EventType.None.equals(event.getType())) {
   // 連接狀態(tài)發(fā)生變化
   if (Event.KeeperState.SyncConnected.equals(event.getState())) {
    // 連接建立成功
    connectedSemaphore.countDown();
   }
  } else if (Event.EventType.NodeDataChanged.equals(event.getType())
    || Event.EventType.NodeCreated.equals(event.getType())) {
   String path = event.getPath();
   if (path != null && path.equals(zNode)) {
    // 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)被修改
    readNodeData();
   }
  } else if (Event.EventType.NodeDeleted.equals(event.getType())) {
   String path = event.getPath();
   if (path != null && path.equals(zNode)) {
    synchronized (quitSemaphore) {
     // 節(jié)點(diǎn)被刪除，通知退出線程
     quitSemaphore.notify();
    }
   }
  }
 }
 /** 讀節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù) */
 private void readNodeData() {
  try {
   Stat stat = new Stat();
   byte[] data = zk.getData(zNode, true, stat);
   if (data != null) {
    log.info("{}, value={}, version={}", zNode, new String(data), stat.getVersion());
   }
  } catch (KeeperException e) {
   log.info("{} 不存在", zNode);
   try {
    // 目的是添加Watcher
    zk.exists(zNode, true);
   } catch (KeeperException ex) {
   } catch (InterruptedException ex) {
   }
  } catch (InterruptedException e) {
   log.error("InterruptedException", e);
  }
 }
 @Override
 public void run() {
  try {
   synchronized (quitSemaphore) {
    quitSemaphore.wait();
    log.info("{} 被刪除，退出", zNode);
   }
  } catch (InterruptedException e) {
   log.error("InterruptedException", e);
  }
 }
 /** 主程序，代碼中寫死了Server地址和zNode名，也可以改成從args中讀取 */
 public static void main(String[] args) {
  String hostPort = "192.168.5.128:2181";
  String zNode = "/watcher";
  try {
   new ZooKeeperWatcher(hostPort, zNode).run();
  } catch (Exception e) {
   log.error("new ZooKeeperExecutor()", e);
  }
 }
}

做一個測試，應(yīng)用啟動后創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，修改多次節(jié)點(diǎn)，最后刪除節(jié)點(diǎn)，日志輸出如下：

10:13:31:979 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null
10:13:31:982 [DEBUG] - ZooKeeperWatcher.log(201) -
+ Profiler [連接到ZooKeeper]
|-- elapsed time          [開始鏈接]  210.193 milliseconds.
|-- elapsed time      [等待連接成功的Event] 9385.467 milliseconds.
|-- Total         [連接到ZooKeeper] 9596.196 milliseconds.
10:13:31:996 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(84) - /watcher 不存在
10:15:43:451 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeCreated path:/watcher
10:15:43:463 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 00, version=0
10:15:50:906 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:15:50:910 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 01, version=1
10:15:56:004 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:15:56:007 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 02, version=2
10:16:00:246 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:16:00:249 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 03, version=3
10:16:06:399 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:16:06:402 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 10, version=4
10:16:10:217 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:16:10:220 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 11, version=5
10:16:14:444 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDataChanged path:/watcher
10:16:14:447 [INFO] - ZooKeeperWatcher.readNodeData(81) - /watcher, value=hello zk 12, version=6
10:16:20:118 [INFO] - ZooKeeperWatcher.process(50) - event = WatchedEvent state:SyncConnected type:NodeDeleted path:/watcher
10:16:20:118 [INFO] - ZooKeeperWatcher.run(101) - /watcher 被刪除，退出

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Java實(shí)現(xiàn)ZooKeeper的zNode監(jiān)控,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！
如果你覺得本文對你有幫助，歡迎轉(zhuǎn)載，煩請注明出處，謝謝！

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