Java連線Zookeeper以及書寫簡單增刪改查的方法
Java連線Zookeeper以及書寫簡單增刪改查的方法
摘要：本筆記主要記錄了使用IDEA建立一個Maven專案並使用Maven配置檔案下載Zookeeper連線驅動，連線雲伺服器的Zookeeper服務並書寫一些簡單的增刪改查方法的過程。
目錄1.建立Maven專案
Maven是什麼？Maven實際上是一個專案管理工具，Maven分為Maven倉庫和Maven命令兩部分，其中Maven倉庫是存放各種jar包驅動各種外掛的地方，這裡存放了所有我們在構建專案過程中可能用到的jar包，Maven命令是Maven中帶有的一些指令碼操作，這些命令將我們在專案構建過程中的一些操作進行了打包，比如我們在一個專案完成，將這個專案製作成一個war包或者jar包的時候，需要很多操作，才能讓它變成一個合法的war包或jar包並進行最終的部署，但是使用Maven我們可以一鍵完成這個過程，鑑於我自己也是在初學Maven，很多東西的認知比較淺，對於Maven目前也是止步於建立並簡單的使用Maven專案，因此在這裡不再進行過多的解釋，我們目前階段只須記住：Maven可以管理jar包，Maven專案中可以使用配置檔案讓Maven自動的下載我們想要的jar包並完成自動匯入，不需要我們親自在網上找並手動匯入，方便了我們的操作
我們新建一個Maven專案，至於模板我們可以不選，操作出如上介面後我們直接點選next即可，
我們起一個名字，然後點選finish就可以了，成功後如下圖所示，我們直接進入了pom配置檔案，我們使用該檔案可以進行配置：
我們先將該專案的Maven路徑修改成自己的，並將Maven配置檔案也修改成自己的，這裡是因為idea自帶的Maven中的配置的Maven倉庫地址是一個外網地址，我們一般的網路訪問不到，可能會出現由於下載不了jar包而導致專案一直報錯的情況，我在下載Maven的時候，已經將其中的配置檔案進行了修改，將Maven倉庫的映象改成了阿里巴巴的映象，這樣一來我們就可以下載各種jar包了，因此在idea中我們需要將Maven的路徑改成自己的，配置檔案也要修改成自己的，具體操作如下圖所示：
首先我們點選file，然後選擇setting，就會出現如圖所示的視窗，之後我們可以在藍色箭頭的搜尋欄中搜索Maven，然後直接就會跳轉到Maven配置的介面，按照圖中提示，我們可以進行相應的配置，配置完成後如圖所示：
紅框中的兩個位置都要修改成自己的，之後點選確認即可。萬事大吉後，我們就可以修改pom檔案，讓Maven自動為我們下載連結Zookeeper的啟動就好了。我們在pom檔案的properties標籤的後邊加入下面的配置資訊：
<dependencies> <dependency> <groupId>org.apache.zookeeper</groupId> <artifactId>zookeeper</artifactId> <version>3.4.12</version> </dependency> </dependencies>
程式碼如上圖所示，加入配置資訊之後，idea就會自動下載zookeeper的相關控制jar包，我們現在可以發現在擴充套件目錄下，jar包已經被下載好了，如圖所示：
至此，支援連線zookeeper的環境就搭建好了，我們現在就可以書寫連線zookeeper以及控制zookeeper的方法了。
2.Zookeeper的連線操作
首先我們建立一個測試各種方法的類，如圖所示：
之後我們先要在類中定義兩個重要欄位，其中一個是提供zookeeper服務的伺服器地址欄位，一個是超時時間欄位，伺服器地址欄位是幹啥用的不必多說，超時時間的含義是一旦連線服務的時間超過了所設定的時間，就會認定為連線失敗並終止這個連線操作，我們定義欄位如下：
public static final String serverAddress = "XXX.XXX.XXX.XXX:YYYY";
public static final int timeout = 15000;
其中serverAddress是服務地址，XXX部分是伺服器公網地址，YYYY部分是zookeeper服務的埠，這個埠通常來說是2181，我們也可以通過配置檔案將其修改成自己想要的埠。之後我們就可以書寫zookeeper的連線方法了，如下圖所示：
建立zookeeper連線的方式很簡單，就是使用Zookeeper的構造方法，輸入引數：服務地址和超時時間，然後建立一個物件即可，但是我們發現這裡報錯了，這是因為在Zookeeper的jar包原始碼中，在Zookeeper的形參列表為服務地址和超時時間的構造器中丟擲了一個異常，為什麼丟擲這個異常呢？因為這種遠端連線的建立不是100%成功的，因此在這裡丟擲了一個IO異常，現在讓我們來看看原始碼：
我們可以發現這些構造器中均丟擲了IO異常，因此在我們的程式碼這裡可以選擇繼續丟擲，也可以選擇做一個try/catch操作，這裡我做一個try/catch操作。如圖所示：
這樣一來就不會報錯了，在這裡我們不僅可以使用try/catch的操作，還可以使用在方法體上直接丟擲這個異常，讓更上一層的呼叫者去處理這個異常，這種方法是在方法體上新增throws關鍵詞，兩種方法都可以，下面附上我的程式碼：
/**
* @description:
* @param
* @return: org.apache.zookeeper.ZooKeeper
* @author: 李若白
* @time: 4/5/2022 5:32 PM
*/
public static ZooKeeper connect(){
System.out.println("開始獲取zookeeper連線...");
ZooKeeper zk = null;
try {
zk = new ZooKeeper(serverAddress,timeout,null);
System.out.println("獲取連線成功!");
return zk;
} catch (IOException e) {
System.out.println("獲取連線時出現異常，請重試...");
e.printStackTrace();
return null;
}
}
我們試執行一下：
連線成功！
3.Zookeeper的新增操作
接下來我們書寫新增操作，首先我們確定框架如下，zkConnect是我們剛獲取的連線，node是我們選定的zookeeper節點，data是我們想要插入的zookeeper資料：
之後我們要根據zookeeper驅動中提供的方法，建立一個節點並將這個節點放入到zookeeper的儲存結構中去，我們書寫程式碼如下：
其中acl變數指的是節點許可權，我們進入原始碼中可以發現：
Ids下有這麼幾個不同的許可權，我們在穿件Zookeeper節點的時候，需要為其賦予許可權，這些許可權的資訊就存在這裡，這些許可權的含義為：
OPEN_ACL_UNSAFE:完全開放的ACL，任何連線的客戶端都可以操作該屬性znode
CREATOR_ALL_ACL:只有建立者才有ACL許可權
READ_ACL_UNSAFE:只能讀取ACL
之後我們繼續書寫程式碼，我們之後又加入一行：
新的一行程式碼的含義是節點型別，這個節點型別資訊同樣在原始碼中可以看到，如下：
節點型別一共有四種，介紹如下：
PERSISTENT:永續性的節點，目錄不會丟失
PERSISTENT_SEQUENTAL:儲存的資料不會丟失，並且根據當前已經存在的節點數目自動加1，然後返回給客戶端已經成功建立的目錄節點名
EPHEMERAL:臨時目錄節點，一旦建立這個節點的客戶端與伺服器埠也就是session超時，這種節點就會被刪除
EPHEMERAL_SEQUENTAL:臨時自動編號節點，一旦建立這個節點的客戶端與伺服器埠也就是session超時，這種節點就會被刪除
現在我們許可權也有了，型別也有了，資料也有了，就要建立節點了，我們繼續書寫程式碼：
這個create也是有原始碼的，我們去看看：
我們發現自己書寫的程式碼在data出報錯，這是因為在原始碼中，data應該是byte[]型別的，而非String型別，同時我們還發現了create方法要丟擲兩個異常，在之後的書寫中我們要注意，我們首先將data處的錯誤解決：
如圖所示我已經將所有問題解決了，接下來我們可以測試看看：
可見客戶端已經提示建立成功，我們接下來在伺服器上看看是否真的已經建立成功：
可見確實已經建立成功了，下面我附上程式碼：
/**
* @description:
* @param zkConnect zookeeper連線
* @param node 我們選定的zookeeper節點
* @param data 我們想要插入的資料
* @return: void
* @author: 李若白
* @time: 4/5/2022 5:57 PM
*/
public static void create(ZooKeeper zkConnect,String node,String data){
System.out.println("開始建立節點："+node+"，節點資料為："+data);
List<ACL> acl = ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE;//這個引數是節點許可權，在Zookeeper中每個節點有各自的許可權，我們使用acl並變數儲存許可權
CreateMode createMode = CreateMode.PERSISTENT;//這個引數是節點型別
try {
zkConnect.create(node,data.getBytes(),acl,createMode);
System.out.println("建立成功!");
} catch (KeeperException e) {
System.out.println("建立失敗!");
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("建立失敗!");
e.printStackTrace();
}
}
4.Zookeeper的刪除操作
接下來我們書寫刪除操作，有了上面新增的先例，我們就有做刪除方法的經驗了，和新增一樣，在Zookeeper的原始碼中也是存在基礎的刪除操作呼叫的，如圖所示：
在原始碼中的刪除方法中顯示其擁有兩個引數，其中一個引數叫path，顧名思義，這個引數實際上就是節點的路徑，那version是什麼呢？version的中文意思是版本，那麼為什麼刪除需要版本，這個版本又是誰的版本呢？這個版本號是zookeeper節點的版本號，在zookeeper中每一個節點都有一個自己的版本號，當我們將版本號引數設定為-1的時候，含義為無視版本號，那這個版本號具有有什麼作用呢？有一種叫做CAS的概念，在作業系統以及併發程式設計中存在這個概念，此概念的含義為比較並交換，其內部有一個很重要的觀念，就是版本號的觀念，版本號的加入是為了併發時的安全所設定，目前由於我並沒有學習到這個程度，因此僅僅瞭解到版本號是CAS中的一個觀念，目的是為了併發時的安全即可。
既然知道了zookeeper中的節點有版本號，那我們就需要想辦法獲取版本號，接下來我們看程式碼：
想要刪除一個節點，首先要確認zookeeper的儲存結構中有沒有這個節點，因此我們首先用exists進行判斷，如果有的話，那麼exists這個方法就不會丟擲異常，並返回該節點的資訊，其中該節點的版本資訊就存放在了這個返回資訊中，我們可以根據這個返回資訊來獲取當前該節點正確的版本號，進而進行刪除操作，接下來我們測試一下：
我們在服務端看一看是否還有這個節點：
刪除成功！在下邊我附上程式碼：
/**
* @description:
* @param zkConnect
* @param node
* @return: void
* @author: 李若白
* @time: 4/5/2022 10:14 PM
*/
public static void delete(ZooKeeper zkConnect,String node){
try {
Stat stat = zkConnect.exists(node,false);
System.out.println("開始刪除節點："+node);
zkConnect.delete(node,stat.getVersion());
} catch (KeeperException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
5.Zookeeper的修改操作
接下來我們書寫修改操作，有了刪除操作的經驗，我們書寫修改操作就可以變得很容易了，我們首先檢視原始碼：
除去一些必要的因素，我們注意到了在set操作中有一個data引數，這個引數是我們想要為該節點設定的新值，因此我們可以自己書寫程式碼如下：
邏輯同樣是先判斷是否存在節點，之後呼叫驅動中的方法進行值的更新，這裡測試結果不再展示，自測成功，下面附上程式碼：
/**
* @description:
* @param zkConnect
* @param node
* @param data
* @return: void
* @author: 李若白
* @time: 4/5/2022 10:19 PM
*/
public static void setNode(ZooKeeper zkConnect,String node,String data) throws InterruptedException, KeeperException {
Stat stat = zkConnect.exists(node,false);
zkConnect.setData(node,data.getBytes(),stat.getVersion());
System.out.println("新值設定成功!");
}
6.Zookeeper的查詢操作
接下來我們書寫查詢操作，查詢操作的邏輯同上，僅展示程式碼：
下面附上程式碼：
/**
* @description:
* @param zooKeeper
* @param node
* @return: void
* @author: 李若白
* @time: 4/5/2022 10:23 PM
*/
public static void getNode(ZooKeeper zooKeeper,String node) throws InterruptedException, KeeperException {
Stat stat = zooKeeper.exists(node,false);
String info = new String(zooKeeper.getData(node,false,stat));
}