Zookeeper（32） Zookeeper的版本号（version）是什么？

在 Zookeeper 中，每个节点都有多个版本号（version），用于跟踪节点的状态变化。版本号帮助 Zookeeper 实现乐观并发控制，确保在并发环境中的数据一致性。主要的版本号包括：

1. version：数据版本号，表示节点的数据被修改的次数。
2. cversion：子节点版本号，表示节点的子节点被修改的次数。
3. aversion：ACL（Access Control List）版本号，表示节点的 ACL 被修改的次数。

版本号的作用

1. 数据版本控制：每次更新节点数据时，数据版本号会递增。通过检查版本号，客户端可以确保更新操作是基于最新的数据。
2. 子节点版本控制：每次添加或删除子节点时，子节点版本号会递增。
3. ACL 版本控制：每次更新节点的 ACL 时，ACL 版本号会递增。

代码示例

以下代码示例展示了如何使用 Zookeeper 客户端进行节点的创建、更新和读取操作，并查看节点的版本号。

1. 添加 Maven 依赖

在 pom.xml 中添加 Zookeeper 客户端的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.6.3</version>
</dependency>

2. 节点操作示例

以下代码示例展示了如何使用 Zookeeper 客户端进行节点的创建、更新和读取操作，并查看节点的版本号。

import org.apache.zookeeper.*;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

import java.io.IOException;

public class ZookeeperVersionExample implements Watcher {
    private static final String ZK_ADDRESS = "localhost:2181";
    private static final int SESSION_TIMEOUT = 3000;
    private static final String NODE_PATH = "/example_node";
    
    private ZooKeeper zooKeeper;

    public void connect() throws IOException {
        zooKeeper = new ZooKeeper(ZK_ADDRESS, SESSION_TIMEOUT, this);
    }

    public void createNode(String path, String data) throws KeeperException, InterruptedException {
        if (zooKeeper.exists(path, false) == null) {
            zooKeeper.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
            System.out.println("Node created: " + path + " with data: " + data);
        } else {
            System.out.println("Node already exists: " + path);
        }
    }

    public String readNode(String path) throws KeeperException, InterruptedException {
        Stat stat = zooKeeper.exists(path, false);
        if (stat != null) {
            byte[] data = zooKeeper.getData(path, false, stat);
            System.out.println("Node data version: " + stat.getVersion());
            System.out.println("Node children version: " + stat.getCversion());
            System.out.println("Node ACL version: " + stat.getAversion());
            return new String(data);
        } else {
            System.out.println("Node does not exist: " + path);
            return null;
        }
    }

    public void updateNode(String path, String data) throws KeeperException, InterruptedException {
        Stat stat = zooKeeper.exists(path, false);
        if (stat != null) {
            zooKeeper.setData(path, data.getBytes(), stat.getVersion());
            System.out.println("Node updated: " + path + " with data: " + data);
        } else {
            System.out.println("Node does not exist: " + path);
        }
    }

    @Override
    public void process(WatchedEvent event) {
        if (event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected) {
            System.out.println("Connected to Zookeeper");
        }
    }

    public void close() throws InterruptedException {
        if (zooKeeper != null) {
            zooKeeper.close();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ZookeeperVersionExample example = new ZookeeperVersionExample();
        example.connect();

        // Create a node
        example.createNode(NODE_PATH, "initial_data");

        // Read the node
        String data = example.readNode(NODE_PATH);
        System.out.println("Read data: " + data);

        // Update the node
        example.updateNode(NODE_PATH, "updated_data");

        // Read the updated node
        data = example.readNode(NODE_PATH);
        System.out.println("Read updated data: " + data);

        example.close();
    }
}

详细解释

1. 连接 Zookeeper 集群：

   • 在 connect 方法中，创建一个新的 Zookeeper 客户端实例，并通过 Watcher 监听连接状态。

2. 创建节点：

   • 在 createNode 方法中，使用 zooKeeper.create 方法创建一个持久节点，并设置初始数据。如果节点已存在，则输出相应信息。
   • 创建节点时，数据版本号、子节点版本号和 ACL 版本号均初始化为 0。

3. 读取节点：

   • 在 readNode 方法中，使用 zooKeeper.getData 方法读取节点的数据，并通过 Stat 对象获取节点的版本号。如果节点不存在，则输出相应信息。
   • stat.getVersion() 方法返回数据版本号。
   • stat.getCversion() 方法返回子节点版本号。
   • stat.getAversion() 方法返回 ACL 版本号。

4. 更新节点：

   • 在 updateNode 方法中，使用 zooKeeper.setData 方法更新节点的数据。如果节点不存在，则输出相应信息。
   • 更新节点时，需要指定期望的数据版本号，确保更新是基于最新的数据版本。如果版本号不匹配，则更新操作会失败。

5. 事件处理：

   • 在 process 方法中，处理 Zookeeper 连接事件。

6. 关闭连接：

   • 在 close 方法中，关闭 Zookeeper 客户端连接。

总结

通过上述代码示例，我们可以了解 Zookeeper 的版本号（version）在节点操作中的作用。版本号用于跟踪节点的状态变化，包括数据版本号、子节点版本号和 ACL 版本号。通过版本号，Zookeeper 实现了乐观并发控制，确保在并发环境中的数据一致性。每次更新节点数据、添加或删除子节点以及修改 ACL 时，相关的版本号都会递增。客户端可以通过检查版本号，确保操作是基于最新的数据，避免数据冲突和不一致。