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Java连接Zookeeper以及书写简单增删改查的方法

本文主要是介绍Java连接Zookeeper以及书写简单增删改查的方法,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Java连接Zookeeper以及书写简单增删改查的方法

  摘要:本笔记主要记录了使用IDEA创建一个Maven项目并使用Maven配置文件下载Zookeeper连接驱动,连接云服务器的Zookeeper服务并书写一些简单的增删改查方法的过程

目录
  • Java连接Zookeeper以及书写简单增删改查的方法
    • 1.创建Maven项目
    • 2.Zookeeper的连接操作
    • 3.Zookeeper的添加操作
    • 4.Zookeeper的删除操作
    • 5.Zookeeper的修改操作
    • 6.Zookeeper的查找操作

1.创建Maven项目

  Maven是什么?Maven实际上是一个项目管理工具,Maven分为Maven仓库和Maven命令两部分,其中Maven仓库是存放各种jar包驱动各种插件的地方,这里存放了所有我们在构建项目过程中可能用到的jar包,Maven命令是Maven中带有的一些脚本操作,这些命令将我们在项目构建过程中的一些操作进行了打包,比如我们在一个项目完成,将这个项目制作成一个war包或者jar包的时候,需要很多操作,才能让它变成一个合法的war包或jar包并进行最终的部署,但是使用Maven我们可以一键完成这个过程,鉴于我自己也是在初学Maven,很多东西的认知比较浅,对于Maven目前也是止步于创建并简单的使用Maven项目,因此在这里不再进行过多的解释,我们目前阶段只须记住:Maven可以管理jar包,Maven项目中可以使用配置文件让Maven自动的下载我们想要的jar包并完成自动导入,不需要我们亲自在网上找并手动导入,方便了我们的操作。接下来,让我们尝试着创建一个Maven项目:

image-20220405164054509

  我们新建一个Maven项目,至于模板我们可以不选,操作出如上界面后我们直接点击next即可,

image-20220405164335848

  我们起一个名字,然后点击finish就可以了,成功后如下图所示,我们直接进入了pom配置文件,我们使用该文件可以进行配置:

image-20220405164502899

  我们先将该项目的Maven路径修改成自己的,并将Maven配置文件也修改成自己的,这里是因为idea自带的Maven中的配置的Maven仓库地址是一个外网地址,我们一般的网络访问不到,可能会出现由于下载不了jar包而导致项目一直报错的情况,我在下载Maven的时候,已经将其中的配置文件进行了修改,将Maven仓库的镜像改成了阿里巴巴的镜像,这样一来我们就可以下载各种jar包了,因此在idea中我们需要将Maven的路径改成自己的,配置文件也要修改成自己的,具体操作如下图所示:

image-20220405165409650

  首先我们点击file,然后选择setting,就会出现如图所示的窗口,之后我们可以在蓝色箭头的搜索栏中搜索Maven,然后直接就会跳转到Maven配置的界面,按照图中提示,我们可以进行相应的配置,配置完成后如图所示:

image-20220405165631598

  红框中的两个位置都要修改成自己的,之后点击确认即可。万事大吉后,我们就可以修改pom文件,让Maven自动为我们下载链接Zookeeper的启动就好了。我们在pom文件的properties标签的后边加入下面的配置信息:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
        <artifactId>zookeeper</artifactId>
        <version>3.4.12</version>
    </dependency>
</dependencies>

image-20220405170000607

  代码如上图所示,加入配置信息之后,idea就会自动下载zookeeper的相关控制jar包,我们现在可以发现在扩展目录下,jar包已经被下载好了,如图所示:

image-20220405170150138

  至此,支持连接zookeeper的环境就搭建好了,我们现在就可以书写连接zookeeper以及控制zookeeper的方法了。

2.Zookeeper的连接操作

  首先我们创建一个测试各种方法的类,如图所示:

image-20220405170648735

  之后我们先要在类中定义两个重要字段,其中一个是提供zookeeper服务的服务器地址字段,一个是超时时间字段,服务器地址字段是干啥用的不必多说,超时时间的含义是一旦连接服务的时间超过了所设定的时间,就会认定为连接失败并终止这个连接操作,我们定义字段如下:

image-20220405171149381

public static final String serverAddress = "XXX.XXX.XXX.XXX:YYYY";
public static final int timeout = 15000;

  其中serverAddress是服务地址,XXX部分是服务器公网地址,YYYY部分是zookeeper服务的端口,这个端口通常来说是2181,我们也可以通过配置文件将其修改成自己想要的端口。之后我们就可以书写zookeeper的连接方法了,如下图所示:

image-20220405172514866

  创建zookeeper连接的方式很简单,就是使用Zookeeper的构造方法,输入参数:服务地址超时时间,然后创建一个对象即可,但是我们发现这里报错了,这是因为在Zookeeper的jar包源码中,在Zookeeper的形参列表为服务地址和超时时间的构造器中抛出了一个异常,为什么抛出这个异常呢?因为这种远程连接的建立不是100%成功的,因此在这里抛出了一个IO异常,现在让我们来看看源码:

image-20220405172124671

  我们可以发现这些构造器中均抛出了IO异常,因此在我们的代码这里可以选择继续抛出,也可以选择做一个try/catch操作,这里我做一个try/catch操作。如图所示:

image-20220405172941865

  这样一来就不会报错了,在这里我们不仅可以使用try/catch的操作,还可以使用在方法体上直接抛出这个异常,让更上一层的调用者去处理这个异常,这种方法是在方法体上添加throws关键词,两种方法都可以,下面附上我的代码:

	/**
     * @description:
     * @param
     * @return: org.apache.zookeeper.ZooKeeper
     * @author: 李若白
     * @time: 4/5/2022 5:32 PM
     */
    public static ZooKeeper connect(){
        System.out.println("开始获取zookeeper连接...");
        ZooKeeper zk = null;
        try {
            zk = new ZooKeeper(serverAddress,timeout,null);
            System.out.println("获取连接成功!");
            return zk;
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("获取连接时出现异常,请重试...");
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

  我们试运行一下:

image-20220405174321008

  连接成功!

3.Zookeeper的添加操作

  接下来我们书写添加操作,首先我们确定框架如下,zkConnect是我们刚获取的连接,node是我们选定的zookeeper节点,data是我们想要插入的zookeeper数据:

image-20220405175848926

  之后我们要根据zookeeper驱动中提供的方法,创建一个节点并将这个节点放入到zookeeper的存储结构中去,我们书写代码如下:

image-20220405180406573

  其中acl变量指的是节点权限,我们进入源码中可以发现:

image-20220405180558412

  Ids下有这么几个不同的权限,我们在穿件Zookeeper节点的时候,需要为其赋予权限,这些权限的信息就存在这里,这些权限的含义为:

OPEN_ACL_UNSAFE:完全开放的ACL,任何连接的客户端都可以操作该属性znode
CREATOR_ALL_ACL:只有创建者才有ACL权限
READ_ACL_UNSAFE:只能读取ACL

  之后我们继续书写代码,我们之后又加入一行:

image-20220405181101305

  新的一行代码的含义是节点类型,这个节点类型信息同样在源码中可以看到,如下:

image-20220405181219024

  节点类型一共有四种,介绍如下:

PERSISTENT:持久性的节点,目录不会丢失
PERSISTENT_SEQUENTAL:存储的数据不会丢失,并且根据当前已经存在的节点数目自动加1,然后返回给客户端已经成功创建的目录节点名
EPHEMERAL:临时目录节点,一旦创建这个节点的客户端与服务器端口也就是session超时,这种节点就会被删除
EPHEMERAL_SEQUENTAL:临时自动编号节点,一旦创建这个节点的客户端与服务器端口也就是session超时,这种节点就会被删除

  现在我们权限也有了,类型也有了,数据也有了,就要创建节点了,我们继续书写代码:

image-20220405183022450

  这个create也是有源码的,我们去看看:

image-20220405183134250

  我们发现自己书写的代码在data出报错,这是因为在源码中,data应该是byte[]类型的,而非String类型,同时我们还发现了create方法要抛出两个异常,在之后的书写中我们要注意,我们首先将data处的错误解决:

image-20220405183446673

  如图所示我已经将所有问题解决了,接下来我们可以测试看看:

image-20220405183633219

  可见客户端已经提示创建成功,我们接下来在服务器上看看是否真的已经创建成功:

image-20220405183934135

  可见确实已经创建成功了,下面我附上代码:

	/**
     * @description:
     * @param zkConnect zookeeper连接
     * @param node 我们选定的zookeeper节点
     * @param data 我们想要插入的数据
     * @return: void
     * @author: 李若白
     * @time: 4/5/2022 5:57 PM
     */
    public static void create(ZooKeeper zkConnect,String node,String data){
        System.out.println("开始创建节点:"+node+",节点数据为:"+data);
        List<ACL> acl = ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE;//这个参数是节点权限,在Zookeeper中每个节点有各自的权限,我们使用acl并变量存储权限
        CreateMode createMode = CreateMode.PERSISTENT;//这个参数是节点类型
        try {
            zkConnect.create(node,data.getBytes(),acl,createMode);
            System.out.println("创建成功!");
        } catch (KeeperException e) {
            System.out.println("创建失败!");
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("创建失败!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.Zookeeper的删除操作

  接下来我们书写删除操作,有了上面添加的先例,我们就有做删除方法的经验了,和添加一样,在Zookeeper的源码中也是存在基础的删除操作调用的,如图所示:

image-20220405195157768

  在源码中的删除方法中显示其拥有两个参数,其中一个参数叫path,顾名思义,这个参数实际上就是节点的路径,那version是什么呢?version的中文意思是版本,那么为什么删除需要版本,这个版本又是谁的版本呢?这个版本号是zookeeper节点的版本号,在zookeeper中每一个节点都有一个自己的版本号,当我们将版本号参数设定为-1的时候,含义为无视版本号,那这个版本号具有有什么作用呢?有一种叫做CAS的概念,在操作系统以及并发编程中存在这个概念,此概念的含义为比较并交换,其内部有一个很重要的观念,就是版本号的观念,版本号的加入是为了并发时的安全所设置,目前由于我并没有学习到这个程度,因此仅仅了解到版本号是CAS中的一个观念,目的是为了并发时的安全即可。

  既然知道了zookeeper中的节点有版本号,那我们就需要想办法获取版本号,接下来我们看代码:

image-20220405220226064

  想要删除一个节点,首先要确认zookeeper的存储结构中有没有这个节点,因此我们首先用exists进行判断,如果有的话,那么exists这个方法就不会抛出异常,并返回该节点的信息,其中该节点的版本信息就存放在了这个返回信息中,我们可以根据这个返回信息来获取当前该节点正确的版本号,进而进行删除操作,接下来我们测试一下:

image-20220405220539057

  我们在服务端看一看是否还有这个节点:

image-20220405221152087

  删除成功!在下边我附上代码:

	/**
     * @description:
     * @param zkConnect
     * @param node
     * @return: void
     * @author: 李若白
     * @time: 4/5/2022 10:14 PM
     */
    public static void delete(ZooKeeper zkConnect,String node){
        try {
            Stat stat = zkConnect.exists(node,false);
            System.out.println("开始删除节点:"+node);
            zkConnect.delete(node,stat.getVersion());
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

5.Zookeeper的修改操作

  接下来我们书写修改操作,有了删除操作的经验,我们书写修改操作就可以变得很容易了,我们首先查看源码:

image-20220405221320837

  除去一些必要的因素,我们注意到了在set操作中有一个data参数,这个参数是我们想要为该节点设置的新值,因此我们可以自己书写代码如下:

image-20220405221809460

  逻辑同样是先判断是否存在节点,之后调用驱动中的方法进行值的更新,这里测试结果不再展示,自测成功,下面附上代码:

	/**
     * @description:
     * @param zkConnect
     * @param node
     * @param data
     * @return: void
     * @author: 李若白
     * @time: 4/5/2022 10:19 PM
     */
    public static void setNode(ZooKeeper zkConnect,String node,String data) throws InterruptedException, KeeperException {
        Stat stat = zkConnect.exists(node,false);
        zkConnect.setData(node,data.getBytes(),stat.getVersion());
        System.out.println("新值设定成功!");
           
        
    }

6.Zookeeper的查找操作

  接下来我们书写查找操作,查找操作的逻辑同上,仅展示代码:

image-20220405222246909

  下面附上代码:

	/**
     * @description:
     * @param zooKeeper
     * @param node
     * @return: void
     * @author: 李若白
     * @time: 4/5/2022 10:23 PM
     */
    public static void getNode(ZooKeeper zooKeeper,String node) throws InterruptedException, KeeperException {
        Stat stat = zooKeeper.exists(node,false);
        String info = new String(zooKeeper.getData(node,false,stat));
    }
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