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Zookeeper采用了全局递增的事务Id来标识，所有的proposal（提议）都在被提出的时候加上了zxid。
zxid实际上是一个64位的数字，高32位是epoch用来标识leader的周期。
如果有新的leader产生出来，epoch会自增，低32位用来递增计数。
当新产生proposal的时候，会依据数据库的两阶段过程，首先会向其他的server发出事务执行请求，如果超过半数的机器都能执行并且能够成功，那么就会开始执行。
chubby是google的，完全实现paxos算法，不开源。
zookeeper是基于chubby的开源实现，使用zab协议，paxos算法的变种。
Zookeeper允许客户端向服务端的某个Znode注册一个Watcher监听，当服务端的一些指定事件触发了这个Watcher，服务端会向指定客户端发送一个事件通知来实现分布式的通知功能，然后客户端根据Watcher通知状态和事件类型做出业务上的改变。
工作机制
客户端注册watcher 服务端处理watcher 客户端回调watcher
Watcher特性
1）一次性
无论是服务端还是客户端，一旦一个Watcher被触发，Zookeeper都会将其从相应的存储中移除。这样的设计有效的减轻了服务端的压力，不然对于更新非常频繁的节点，服务端会不断的向客户端发送事件通知，无论对于网络还是服务端的压力都非常大。
2）客户端串行执行
客户端Watcher回调的过程是一个串行同步的过程。
3）轻量
Watcher通知非常简单，只会告诉客户端发生了事件，而不会说明事件的具体内容。 客户端向服务端注册Watcher的时候，并不会把客户端真实的Watcher对象实体传递到服务端，仅仅是在客户端请求中使用boolean类型属性进行了标记。
watcher event异步发送watcher的通知事件从server发送到client是异步的，这就存在一个问题，不同的客户端和服务器之间通过socket进行通信，由于网络延迟或其他因素导致客户端在不通的时刻监听到事件，由于Zookeeper本身提供了ordering guarantee，即客户端监听事件后，才会感知它所监视znode发生了变化。所以我们使用Zookeeper不能期望能够监控到节点每次的变化。Zookeeper只能保证最终的一致性，而无法保证强一致性。
注册watcher getData、exists、getChildren
触发watcher create、delete、setData
当一个客户端连接到一个新的服务器上时，watch将会被以任意会话事件触发。当与一个服务器失去连接的时候，是无法接收到watch的。而当client重新连接时，如果需要的话，所有先前注册过的watch，都会被重新注册。通常这是完全透明的。只有在一个特殊情况下，watch可能会丢失：对于一个未创建的znode的exist watch，如果在客户端断开连接期间被创建了，并且随后在客户端连接上之前又删除了，这种情况下，这个watch事件可能会被丢失。
Zookeeper提供一个多层级的节点命名空间（节点称为znode）。与文件系统不同的是，这些节点都可以设置关联的数据，而文件系统中只有文件节点可以存放数据而目录节点不行。
Zookeeper为了保证高吞吐和低延迟，在内存中维护了这个树状的目录结构，这种特性使得Zookeeper 不能用于存放大量的数据，每个节点的存放数据上限为1M。
1）ZK有1MB 的传输限制。 实践中ZNode必须相对较小，而队列包含成千上万的消息，非常的大。
2）如果有很多节点，ZK启动时相当的慢。而使用queue会导致好多ZNode，需要显著增大initLimit和syncLimit。
3）ZNode很大的时候很难清理。Netflix不得不创建了一个专门的程序做这事。
4）当很大量的包含成千上万的子节点的ZNode时， ZK的性能变得不好。
5）ZK的数据库完全放在内存中。大量的Queue意味着会占用很多的内存空间。
尽管如此，Curator还是创建了各种Queue的实现。如果Queue的数据量不太多，数据量不太大的情况下，酌情考虑，还是可以使用。
整个集群完成Leader选举之后，Learner（Follower和Observer的统称）回向Leader服务器进行注册。当Learner服务器想Leader服务器完成注册后，进入数据同步环节。
数据同步流程：（均以消息传递的方式进行）
1）Learner向Learder注册 2）数据同步 3）同步确认
Zookeeper的数据同步通常分为四类：
直接差异化同步（DIFF同步） 先回滚再差异化同步（TRUNC+DIFF同步） 仅回滚同步（TRUNC同步） 全量同步（SNAP同步） 在进行数据同步前，Leader服务器会完成数据同步初始化：
peerLastZxid：从learner服务器注册时发送的ACKEPOCH消息中提取lastZxid（该Learner服务器最后处理的ZXID）
minCommittedLog：Leader服务器Proposal缓存队列committedLog中最小ZXID
maxCommittedLog：Leader服务器Proposal缓存队列committedLog中最大ZXID
直接差异化同步（DIFF同步）
场景：peerLastZxid介于minCommittedLog和maxCommittedLog之间
先回滚再差异化同步（TRUNC+DIFF同步）
场景：当新的Leader服务器发现某个Learner服务器包含了一条自己没有的事务记录，那么就需要让该Learner服务器进行事务回滚--回滚到Leader服务器上存在的，同时也是最接近于peerLastZxid的ZXID
仅回滚同步（TRUNC同步）
场景：peerLastZxid 大于 maxCommittedLog
全量同步（SNAP同步）
场景一：peerLastZxid 小于 minCommittedLog
场景二：Leader服务器上没有Proposal缓存队列且peerLastZxid不等于lastProcessZxid
动态添加服务器等同于水平扩容，而Zookeeper在这方面的表现并不是太好。两种方式：
1）全部重启
关闭所有Zookeeper服务，修改配置之后启动。不影响之前客户端的会话。
2）逐一重启
在过半存活即可用的原则下，一台机器重启不影响整个集群对外提供服务。这是比较常用的方式，在Zookeeper 3.5版本开始支持动态扩容。
Zookeeper服务器具有四种状态，分别是LOOKING、FOLLOWING、LEADING、OBSERVING。
LOOKING：寻找Leader状态
当服务器处于该状态时，它会认为当前集群中没有Leader，因此需要进入Leader选举状态，也就是正在进行选举Leader的过程的server所处状态
LEADING：领导者状态
表示当前Zookeeper服务器角色是Leader，已被选举为Leader后的server所处状态。
FOLLOWING：跟随者状态
表示当前Zookeeper服务器角色是Follower，成为Follower后的server所处状态。
OBSERVING：观察者状态
表示当前Zookeeper服务器角色是Observer，在一个很大的集群中没有投票权的server所处状态。
分桶策略：将类似的会话放在同一区块中进行管理，以便于Zookeeper对会话进行不同区块的隔离处理以及同一区块的统一处理。
分配原则：每个会话的“下次超时时间点”（ExpirationTime）
计算公式：
ExpirationTime_ = currentTime + sessionTimeout
ExpirationTime = (ExpirationTime_ / ExpirationInrerval + 1) * ExpirationInterval
ExpirationInterval是指Zookeeper会话超时检查时间间隔，默认tickTime
1、ZooKeeper服务命令
1）启动ZK服务: bin/zkServer.sh start
2）查看ZK服务状态: bin/zkServer.sh status
3）停止ZK服务: bin/zkServer.sh stop
4）重启ZK服务: bin/zkServer.sh restart
5）连接服务器: zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181
2、连接ZooKeeper
启动ZooKeeper服务后可以使用命令连接到ZooKeeper服务：
zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181
3、ZooKeeper客户端命令
1）ls -- 查看某个目录包含的所有文件：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] ls /
2）ls2 -- 查看某个目录包含的所有文件，与ls不同的是它查看到time、version等信息：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] ls2 /
3）create -- 创建znode，并设置初始内容：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] create /test "test"
Created /test
创建一个新的znode节点“test”以及与它关联的字符串
4）get -- 获取znode的数据：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] get /test
5）set -- 修改znode内容：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] set /test "ricky"
6）delete -- 删除znode：
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 1] delete /test
7）quit -- 退出客户端
8）help -- 帮助命令
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