Zookeeper学习之Watcher事件类型和ZK状态

1.Zookeepe  Watcherr的事件类型和ZK状态。

zookeeper：Watcher、ZK状态，事件类型（一）
zookeeper有watch事件，是一次性触发的，当watch监视的数据发生变化时，通知设置了该watch的client.即watcher.
同样：其watcher是监听数据发送了某些变化，那就一定会有对应的事件类型和状态类型。

事件类型:(znode节点相关的)
         EventType:NodeCreated            //节点创建
         EventType:NodeDataChanged        //节点的数据变更
         EventType:NodeChildrentChanged   //子节点下的数据变更
         EventType:NodeDeleted
    状态类型:(是跟客户端实例相关的)
         KeeperState:Disconneced        //连接失败
          KeeperState:SyncConnected    //连接成功     
         KeeperState:AuthFailed         //认证失败
         KeeperState:Expired            //会话过期

2.使用java代码操作zookeeper服务器，watcher事件的api

package com.adai.zookeeper.two.watcher;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.EventType;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event.KeeperState;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs.Ids;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;
/**
 * Zookeeper Watcher
 * 该类实现了org.apache.zookeeper.Watcher类
 * @author adai
 * @since 2017-09-14
 *
 */
public class ZookeeperWatcher implements Watcher{
    /** 原子计数器，用来统计process被调用的次数 */
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();//默认从0开始
    /** session失效时间 */
    private int session_timeout = 120*1000; //120秒
    /** zookeeper服务器连接地址 */
    private String connection_add = 
            "192.168.110.135:2181,192.168.110.136:2181,192.168.110.137:2181";
    /** 测试数据根路径  */
    private String root_path = "/watcher";
    /** 册数数据字节点路径 */
    private String children_path = "/watcher/children";
    /** zookeeper实例变量 */
    private ZooKeeper zoo = null;
    /** 信号量，用于阻塞主线程等待客户端连接zookeeper服务成功后通知主线程往下继续执行 */
    private CountDownLatch countDownLactch = new CountDownLatch(1);
    
    private String log_main = "【main】:";
    public ZookeeperWatcher(){}
    
    public void connectZookeeper(){
        try {
            close();
            zoo = new ZooKeeper(connection_add, session_timeout, this);
            countDownLactch.await();//等待客户端成功连接zookeeper服务器才继续往下执行
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
    
    /**
     * 释放连接
     * @throws InterruptedException
     */
    public void close() {
        if(zoo != null){
            try {
                zoo.close();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    /**
     * watcher监控的是客户端与服务器端状态和事件类型
     * 点节点发生改变时，收到来之zookeeper服务器端watch的通知。
     * (此时客户端相当于一个watcher(监控zookeeper的字节),
     * 实现Watcher类是为了监听服务器的节点数据是否发生变更(监控的动作为watch，客户端可视为watcher.))
     * 一个客户端可以有多个watcher.
     */
    @Override
    public void process(WatchedEvent event) {
        System.out.println("开始执行process方法-----event:"+event);
        delayMillis(1000);
        if(event == null) return;
        //取得连接状态
        KeeperState state = event.getState();
        //取得事件类型
        EventType eventType = event.getType();
        //哪一个节点路径发生变更
        String nodePath = event.getPath();
        String log_process = "Watcher-【  "+count.incrementAndGet()+" 】";
        System.out.println(log_process+"收到Watcher的通知");
        System.out.println(log_process+"连接状态："+state);
        System.out.println(log_process+"事件类型："+eventType);
        
        connectZookeeperState(state , eventType , log_process , nodePath);
    }
    
    /**
     * 判断客户端连接zookeeper服务的连接状态
     * @param state 服务器端返回的状态对象
     * @param eventType 事件类型对象
     * @param log_process 日记标识，标识是process方法里执行的日记
     * @param nodePath 发生变化的节点
     */
    public void connectZookeeperState(KeeperState state,
            EventType eventType , String log_process ,String nodePath){
        if(KeeperState.SyncConnected == state ){//连接成功
            nodeEventType(eventType, log_process , nodePath);
        }
        else if(KeeperState.Disconnected == state){
            System.out.println(log_process+"客户端连接zookeeper服务器端失败");
        }
        else if(KeeperState.Expired == state){
            System.out.println(log_process+"客户端与zookeeper服务器端会话失败");
        }
        else if(KeeperState.AuthFailed == state){
            System.out.println(log_process+"权限认证失败");
        }
        System.out.println("------------------------------------");
    }

    /**
     * 判断节点的事件类型
     * @param eventType 事件类型对象
     * @param log_process 日记标识，标识是process方法里执行的日记
     */
    public void nodeEventType(EventType eventType,String log_process,String nodePath ){
         // 没有任何节点，表示创建连接成功(客户端与服务器端创建连接成功后没有任何节点信息)
        if(EventType.None == eventType){
            System.out.println(log_process+"成功链接zookeeper服务器");
            countDownLactch.countDown(); // 通知阻塞的线程可以继续执行
        }
        else if(EventType.NodeCreated == eventType){ //当服务器端创建节点的时候触发
            System.out.println(log_process+" zookeeper服务端创建新的节点");
            delayMillis(2000);
            //zookeeper服务端创建一个新的节点后并对其进行监控,创建完后接着对该节点进行监控,没有此代码将不会在监控该节点
            exists(nodePath,true); 
        }
        else if(EventType.NodeDataChanged == eventType){ //被监控该节点的数据发生变更的时候触发
            System.out.println(log_process+"节点的数据更新");
            delayMillis(2000);
            //跟新完后接着对该节点进行监控,没有此代码将不会在监控该节点
            String updateNodeData = readNodeData(nodePath,true); 
        }
        else if(EventType.NodeChildrenChanged == eventType){
            // 对应本代码而言只能监控根节点的一级节点变更。如：在根节点直接创建一级节点，
            //或者删除一级节点时触发。如修改一级节点的数据，不会触发，创建二级节点时也不会触发。
            System.out.println("子节点发生变更"); 
            delayMillis(2000);
            System.out.println(log_process + "子节点列表：" + this.getChildren(root_path, true));
        }
        else if(EventType.NodeDeleted == eventType){
            System.out.println(log_process+"节点："+nodePath+"被删除");
        }
        
        System.out.println("-------------------------------------");
    }
    
    /**
     * 判断节点是否存在
     * @param nodePath 节点全路径
     * @param b
     */
    public Stat exists(String nodePath, boolean needWatch) {
        try {
            return zoo.exists(nodePath, needWatch);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 获取到该节点下的一级子节点,如果needWatch为true，代表监控该节点下的一级节点
     * (无论该节点是否有子节点，都对该节点的一级子节点进行监控)
     * @param path 节点全路径
     * @param needWatch 是否需要进行watche监控
     * @return
     */
    private List<String> getChildren(String path, boolean needWatch) {
        try {
            return zoo.getChildren(path, needWatch);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 获取节点的内容
     * @param nodePath 节点的全路径
     * @param needWatch 是否需要watch true:需要,false:不需要
     * @return
     */
    private String readNodeData(String nodePath,boolean needWatch) {
        String data = "";
        try {
            //zookeeper watch事件只触发一次,//zookeeper watch事件只触发一次,
            //参数2：为true时表示持续性的去监控，监控的watcher实例为上一个watcher对象
            //还有另一种持续性监控的方法就行创建一个Watcher对象。
            zoo.getData(nodePath, needWatch, null); 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return data;
        }
        return data;
    }

    /**
     * 休眠多少毫秒
     * @param millisecond
     */
    public void delayMillis(int millis){
        try {
            Thread.sleep(millis);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 创建一个新的节点
     * @param path 节点的全路径
     * @param data 节点的数据内容
     * @param watcher Watcher监控节点的一个实例对象
     * @return true：创建成功,false：创建失败
     */
    public boolean createPath(String path , String data , Watcher watcher){
        Stat stat = null;
        try {
            //在创建节点之前判断节点是否存在，无论节点是否存在，确保该节点被监控，从而达到在创建节点后watcher能得到服务器端返回的数据信息。
            if(watcher == null){
                stat = exists(path, true); 
                // 设置监控（因为zookeeper的监控都是一次性的，要想持续性的监控，第二个参数需要设置为ture）
                //zoo.exists(path, true) ;
            }else{
                stat = zoo.exists(path, watcher) ; // 或者传递一个新的Watcher对象，两则的其别是，
                //为true时watcher对象是上一个监控的上下文对象，对于本代码来说是this对象.
            }
            if(stat == null){
                zoo.create(path, //要创建的节点路径
                        data.getBytes(), //节点存储的数据内容
                        Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, // 节点权限类型
                        CreateMode.PERSISTENT //存储节点的方式（持久化模式）
                        );
            }else{
                System.out.println("节点已经存在，无法再创建");
                return false;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        } 
        return true;
    }
    /**
     * 更新节点的内容
     * @param nodePath 节点的全路径
     * @param data 要更新的内容
     * @return true：更新成功,false：更新失败
     */
    public boolean setDate(String nodePath , String data ){
        try {
            Stat stat = zoo.setData(nodePath, data.getBytes(), -1); //忽略所有版本
            System.out.println(log_main+"更新数据成功，path：" 
                    + nodePath + ", stat: " +stat);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        } 
    }
    
    /**
     * 删除节点
     * @param path 字节点全路径
     */
    public void deleteNode(String path){
        try {
            zoo.delete(path, -1); // -1 忽略所有版本号
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
    /**
     * 删除所有测试数据的节点
     * @param neetWatch 是否需要watcher
     */
    public void deleteAllTestPath(boolean neetWatch){
        if(this.exists(children_path, neetWatch) != null){
            deleteNode(children_path);
        }
        if(this.exists(root_path, neetWatch) != null){
            this.deleteNode(root_path);
        }
    }
    
    /**
     * <B>方法名称：</B>测试zookeeper监控</BR>
     * <B>概要说明:</B>主要是测试watch功能</BR>
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建ZookeeperWatcher实例,为了对服务器端进行节点监控
        ZookeeperWatcher watcher = new ZookeeperWatcher();
        //连接zookeeper服务器
        watcher.connectZookeeper();
        //清除所有测试节点
        watcher.deleteAllTestPath(false);
        
        if(watcher.createPath(watcher.root_path, "根节点的内容", null) == true){
            watcher.delayMillis(1*1000); // 休息一秒

//            //读取刚创建的节点数据
            System.out.println(watcher.log_main+"---------read root path------");
//            // 创建节点成功后，process方法已经对该节点进行读取数据，并对该节点进行监控操作。
////            watcher.readNodeData(watcher.root_path, true); 
//            //读取子节点（实际的目的是对该父节点下的子节点进行监控,无论子节点是否存在）
            System.out.println(watcher.log_main+"----- read children path ----");
            watcher.getChildren(watcher.root_path, true);
//            //更新数据
//            watcher.setDate(watcher.root_path, "更新父节点的内容信息");
//            watcher.delayMillis(2000);
//            //创建子节点
//            watcher.createPath(watcher.children_path, "子节点的数据内容", null);
//            watcher.delayMillis(2000);
//            //子节点的数据变更
//            watcher.setDate(watcher.children_path, "子节点的数据变更");
        }
        
        watcher.delayMillis(50*60*1000);
        watcher.deleteAllTestPath(false);
        watcher.close(); //释放连接
    }
    
    /**
     * 总结：
     * Watcher是对zookeeper服务器的节点进行监控，zookeeper的watcher只能一次性的监控节点，不能持续性的监控。
     * 如果想对节点进行持续性的监控，需要传入true或者一个新的Watcher对象。如果传入的是true，表示监控的对象为上一次
     * 监控的Watcher。对与代码来说就是当前对象。一个类如果实现了watcher，本代码使用源生的zookeeper-3.4.5.jar
     * zookeeper的api只能对该节点以及该节点的一级子节点进行监控。监控的事件类型主要有：
     *     1.EventType.NodeCreated:当创建一个新的节点时触发(为了使在创建节点时对该节点进行监控，可以再创建之前调用：
     *       zoo.exists(path, watch)Orzoo.exists(path, watcher)方法来判断节点是否存在，无论该节点是否存在都对该节点进行监控
     *     2.EventType.NodeDataChanged:  当监控的节点数据更新时触发。
     *  3.EventType.NodeDeleted：                 当删除监控的节点时触发
     *  4.EventType.NodeDataChanged：     当监控的节点的创建一个新的子节点或者删除该节点下的一级子节点时触发。
     *    (本代码对删除二级子及以上or更新一级子节点的内容时都不触任何发事件)要想监控该节点的一级子节点，在创建一级子节点之前
     *    调用：zoo.getChildren(path, watch) or zoo.getChildren(path, watcher)方法，对旗下的子节点进行监控。
     * 
     */
    
    /**
     * 代码遗留问题：如何对根节点下的所有子节点进行监控？如果可以进行监控。传入true和watch监控又有什么区别。
     * 注：如果使用zookeeper客户端操作节点的变更，如：使用java连接上zookeeper服务区后，由于java代码创建时
     * 对/watcher进行监控，在调用getChildren方法后，又对旗下的一级子节点进行监控。所以使用ZkCli.sh进行shell
     * 操作zookeeper时，针对于/watcher节点的变更，监控只能监控该节点的一级子节点。不能监控二级子节点。
     * 如果java在创建时根路径为/watcher/children/a 进行递归创建，并对该路径下的所有节点和其子节点进行监控。应该就能实现上述代码遗留问题。
     */
}