基於ZooKeeper實現主從協作

主-從模式的模型中，主要包括三個角色：

主節點：主要負責監視新的節點和任務，分配任務給可用的從節點;

從節點：通過註冊自己，確保主節點看到它們可以執行任務，收到主節點分配的任務後，執行並記錄狀態;

客戶端：建立新的任務並等待系統響應。

現通過zookeeper的api完成簡單的主從協作。在此之前，需了解下zookeeper中節點的基本概念。節點的型別分為以下幾類：

1. 持久節點：節點建立後就一直存在，直到有刪除操作來主動刪除該節點

2. 臨時節點：臨時節點的生命週期和建立該節點的客戶端會話繫結，即如果客戶端會話失效（客戶端宕機或下線），這個節點自動刪除

3. 時序節點：建立節點是可以設定這個屬性，zookeeper會自動為給定的節點加上乙個數字字尾，作為新的節點名。數字字尾的範圍是整型的最大值

4. 臨時性時序節點：同時具備臨時節點與時序節點的特性，主要用於分布式鎖的實現

基於zookeeper各個型別節點的特點，實現主從模式中的各個角色。在zookeeper中建立以下節點用於主從協作：

/master 表示主節點;

/workers/worker-id 表示從節點;

/tasks/task-id 表示任務;

/assign 表示任務分配情況。

因為只有乙個程序會成為主節點，所以程序成為主節點後必須鎖定管理權，因此程序需要建立名為/master的臨時節點，並寫入資料，記錄該程序的資訊，如ip，編號等。

其它程序在嘗試建立/master成為主節點時，zookeeper會報錯，提示該節點已存在。然而主節點可能會崩潰，其它節點需要接替它成為主節點，因此需要在主節點/master上設定監視點（watch）。當監視到/master不存在時，該程序再次建立/master節點，嘗試成為主節點。

從節點首先要通知主節點，告知主節點自己可以執行任務。從節點通過在/workers子節點下建立臨時節點，並在字節點中使用主機名或ip來標識自己，如：/workers/worker1.example.com。主節點通過監視（watch）/workers節點，獲取所有可用的從節點資訊。

從節點需要在/assign下建立自己的子節點，用於接收任務分配，如/assign/worker1.example.com，並監視這個節點的變化，等待新的任務。

客戶端向系統中新增任務（有序節點），我們需要按照任務新增的順序建立節點，其本質上是乙個佇列。如執行操作create -s /tasks/task-，會生成/tasks/task-00（數字依次遞增），客戶端需要知道該任務的完成狀態，因此需要監視（watch）該節點。

主節點監視/tasks，當客戶端新增任務時，建立/tasks/task-00，主節點收到通知，會去/workers下檢查可用的從節點。

獲取到從節點列表後，選擇其中乙個從節點，分派任務：/assign/worker1.example.com/task-00。

從節點通過監視/assign/worker1.example.com，獲取自己的任務，並執行。任務完成後，從節點會在/tasks/task-00下更新狀態，告知客戶端該任務已完成：/tasks/task-00/status。

客戶端收到完成任務完成的通知後，整個任務的執行就結束了。當然任務可能會非常複雜，甚至涉及另乙個分布式系統。但是不管是什麼樣的任務，執行的機制與通過zookeeper來傳遞結果，本質上都是一樣的。