Apache ZooKeeper是為了幫助解決複雜問題的軟體工具，它可以幫助使用者從複雜的實現中解救出來。 然而，ZooKeeper只暴露了原語，這取決於使用者如何使用這些原語來解決應用程式中的協調問題。 社群已經在ZooKeeper資料模型及其API之上開發了高階框架。 Apache Curator是一個高階的包裝類庫和框架，使得ZooKeeper非常簡單易用。

Tips
Curator最初由Netflix開發，現在是一個Apache專案。 專案頁面位於http://curator.apache.org/。
一 Curator元件

Curator是ZooKeeper的高階類庫；它使處理ZooKeeper變得更容易，並擴充套件了核心ZooKeeper的功能。 Curator在高層次上由以下部分組成：

Client：Curator客戶端是ZooKeeper的Java客戶端的一個包裝器。 它是Curator堆疊中的一個低階API，並且抽象出ZooKeeper客戶端的功能。
Framework：Curator框架是一個具有高階功能的高階API，如自動連線管理，操作重試等等。 它在很大程度上簡化了ZooKeeper的使用。
Recipe：Curator Recipe提供ZooKeeper Recipe的實現； 這些實現可以直接用於分散式應用程式來解決協調問題。
Extensions：Curator Recipe包實現了常見的Recipe。 為了避免這個包的膨脹，使用一個單獨的擴充套件包。
除了前面的元件外，Curator還附帶一些ZooKeeper有用的工具。 Curator堆疊如下圖所示：

Curator JARs可以在Maven Central的倉庫中找到。 Curator可以很容易地包含在Maven，Gradle，Ivy，SBT等構建指令碼中。

二 Curator客戶端

Curator Client是ZooKeeper Java客戶端的一個包裝器。它使客戶端訪問ZooKeeper更簡單，更不易出錯。

Curator客戶端提供以下功能：

連線管理：管理與ZooKeeper伺服器的連線
操作重試實用程式：這是重試操作的機制
測試ZooKeeper伺服器：這是用於測試ZooKeeper伺服器
使用Curator客戶端連線ZooKeeper伺服器的MyCuratorClient.java的程式碼片段如下：

public void myCuratorClient() throws Exception
{
CuratorZookeeperClient client = new CuratorZookeeperClient(server.getConnectString(), 10000, 10000, null,new RetryOneTime(1));
client.start();
try
{
client.blockUntilConnectedOrTimedOut();
String path = client.getZooKeeper().create(“/test_znode”, “”.getBytes(),ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
}
finally
{
client.close();
}
}
CuratorZooKeeperClient構造方法用於連線到ZooKeeper伺服器。 它需要連線字串或ZooKeeper主機埠對列表，會話和連線超時時間，可選的觀察器物件以及要使用的重試策略。 重試策略是客戶端在重試連線時嘗試各種重試機制的機制。在前面的例子中，使用了一個客戶端只會重試一次的策略。

Curator客戶端支援以下重試策略：

BoundedExponentialBackoffRetry：通過增加重試之間的休眠時間直到最大上限重試指定的次數
ExponentialBackoffRetry：通過增加重試之間的休眠時間來重試指定的次數
RetryNTimes：重試n次
RetryOneTime：只重試一次
RetryUntilElapsed：一直重試，直到超過指定時間
一旦客戶端啟動，blockUntilConnectedOrTimedOut方法直到ZooKeeper連線伺服器成功或者連線超時。連線成功之後，建立/testznode的znode。getZooKeeper()方法將連線的例項返回給託管的ZooKeeper伺服器。

Note
Curator API文件可在http://curator.apache.org/apidocs/index.html察看。
Curator客戶端是一個低層次的API，它提供了對管理員客戶端API的抽象。開發人員應該使用Curator框架，而不是直接在他們的應用程式中使用CuratorZookeeperClient類作為最佳實踐。

三 Curator框架

Curator框架（org.apache.curator.framework）是一個高層次的API，很大程度上簡化了ZooKeeper的使用。 它提供的一些功能如下：

自動連線管理：此功能自動且透明地處理客戶端需要重新建立與ZooKeeper伺服器的連線和/或重試操作的場景。
簡單而靈活的API：使用一組新式且流暢的介面來應用ZooKeeper原始的API。
Recipe：這個功能實現了常見的ZooKeeper Recipe。
CuratorFramework使用CuratorFrameworkFactory進行分配。 它提供了工廠方法以及構造器建立例項。CuratorFramework例項完全是執行緒安全的。在使用CuratorFramework開發應用程式時，開發人員應該為每個ZooKeeper叢集建立和共享一個CuratorFramework例項。CuratorFramework使用fluent風格介面。

以下展示的是ZooKeeper客戶端使用CuratorFramework的程式碼示例：

public void myCuratorFrameworkClient()
throws Exception
{
CuratorFramework client =
CuratorFrameworkFactory.newClient(server.getConnectString(), new RetryOneTime(1));
client.start();
try
{
String path = client.create().withMode(
CreateMode.PERSISTENT).forPath(
“/test_znode”, “”.getBytes());
}
finally
{
client.close();
}
}
newClient()工廠方法建立一個新的客戶端例項，預設會話超時和預設連線超時。 它需要一個連線字串，是ZooKeeper主機-埠對列表和要使用的重試策略。

CuratorFramework有一個名稱空間的概念。 通過這個，可以在使用構造器方法建立CuratorFramework例項時設定名稱空間。 當其中一個API被呼叫時，該框架將該名稱空間預載入到所有路徑：

CuratorFrameworkFactory.Builder builder = CuratorFrameworkFactory.builder();
CuratorFramework client = builder.connectString (server.getConnectString()).namespace(“MyApp”).retryPolicy(new RetryOneTime(1)).build();
client.create().forPath(“/test_znode”, data);
在這裡，儘管znode的名稱被指定為/test_znode，但是建立的實際znode是/MyApp/test_znode。

Curator框架還提供了一個名為CuratorTempFramework的有限功能框架介面，用於通過不可靠的網路（如WAN）進行臨時連線。 在這個框架中，如果會話保持空閒一段時間，ZooKeeper連線將被關閉。

四 Curator recipe

在這裡，將簡略地介紹一下ZooKeeper的recipe：

領導者選舉：Curator為領導選舉提供了兩種演算法：領導者鎖定（leader latch）和領導者選擇（ leader selector）。兩種演算法在連線到Zookeeper叢集的多個競爭者中選擇一個“領導者”。
在領導者鎖定中，如果一組n個參與者與競爭領導，則將n個參與者中的一個隨機分配為領導，而在領導選擇中，按照到達該Zookeeper伺服器的請求的順序來選擇領導。 當領導者解除領導時，選擇叢集中的n個參與者的另一個競爭者。
鎖：Curator實現以下不同型別的分散式鎖：
共享重入鎖：這種型別的鎖提供全域性同步的全分佈鎖。
共享鎖：這是非重入共享重入鎖。
共享重入讀/寫鎖：這是一個可跨JVM使用的重入讀/寫互斥鎖。
共享訊號量：這是一個計數訊號量（semaphore），可以跨JVM使用。
多鎖共享：這是用來管理多個鎖作為一個單一的實體。 acquire()呼叫獲取所有的鎖。 如果呼叫失敗，所有獲得的路徑被釋放。 release()呼叫釋放所有託管的鎖。
屏障（Barrier）：這是屏障和雙重屏障的具體實現。
計數器：提供了一種機制來管理共享計數器的共享整數。它還給出了分散式原子增量的分散式原子長整型，分散式原子整型和分散式原子值的機制。
快取：快取是通過路徑快取，節點快取和樹快取recipe實現的，分別儲存ZK路徑的znode，本地快取節點和所有本地快取的子節點的狀態變化資料。
佇列：這提供了分散式佇列實現。 支援以下不同型別的佇列：
分散式佇列：這是一個簡單的分散式佇列，其中放入佇列中的條目是在FIFO中排序的。
分散式ID佇列：這是一個分散式佇列的版本，允許一些識別符號與佇列項相關聯。
分散式優先順序佇列:這是ZooKeeper的分散式優先順序佇列的實現。在內部，它使用一個分散式佇列，其中可以將優先順序指定給專案。
分散式延遲佇列：這是使用時間作為優先順序的分散式優先順序佇列的變體。當將條目新增到佇列時，會給出一個延遲值。直到超過延遲時間，該專案將被髮送給消費者。
簡單的分散式佇列：這是ZooKeeper分散式org.apache.zookeeper.recipes.queue.DistributedQueue佇列的一部分替代實現。
節點：這提供了一個persistent ephemeral節點的recipe；這是一個ephemeral的節點，即使在連線和會話中斷的情況下也會試圖保持在ZooKeeper中。
五 Curator實用程式

Curator類庫也為ZooKeeper提供了一些有用的工具。 其中一些如下所示：

Test server：這是一個可用於本地程序ZooKeeper伺服器的測試
Test cluster：這是一個內部執行的用於ZooKeeper伺服器ensemble的測試
ZKPaths：提供了各種使用ZooKeeper znode路徑的靜態方法
EnsurePath：確保在使用之前建立特定znode路徑的實用程式
BlockingQueueConsumer：一個類似於Java中的BlockingQueue的佇列消費者
Reaper：刪除沒有子節點的路徑和沒有資料的節點的實用程式
六 Curator擴充套件

Curator擴充套件包除了包含在recipe包中那些外，還包括額外的recipe。 擴充套件包中的recipe具有curator-x-name的命名約定。

Curator目前提供以下擴充套件功能：

Service discovery：這是一個使用ZooKeeper作為服務發現機制的系統。
Service discovery server：這是一個使用REST服務進行非Java和遺留程式的Curator服務發現。 它公開RESTful Web服務來註冊，刪除和查詢服務。
Curator RPC proxy：該模組實現了一個代理，將非Java環境與Curator框架和recipe橋接在一起。 它使用Apache Thrift，使大量的語言和環境使用Curator的功能，並統一ZooKeeper跨語言/環境的用法。
ZKClient bridge：這個擴充套件是Curator和ZKClient之間的橋樑（https://github.com/sgroschupf/zkclient）。 使用ZKClient編寫的應用程式在不改變現有程式碼的情況下使用Curator類庫會非常有用。 ZKClient bridge不作為Curator分發的一部分進行打包。 它可以在它自己的Maven中心儲存庫中的curator-x-zkclient-bridge中找到。
到目前為止，我們已經瞭解Curator類庫及其各種元件。Curator為ZooKeeper API實現了一個非常好的，可靠的擴充套件，將ZooKeeper的許多複雜性抽象出來。 強烈建議開發人員使用Curator在Java語言的ZooKeeper開發分散式應用程式。 不僅如此，Curator的強大功能也可以從Java以外的語言編寫的應用程式中使用。