Clustering - Apache Zookeeper

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2023-12-01

请注意，当前版本还处于预览版，请慎重在生产环境中使用
翻译：Ranger Tsao，校对宋子豪、赵亮

ZookeeperClusterManager 是基于 Apache Zookeeper 实现。由于 Vert.x 集群管理的可插拔性，也可轻易切换至其它的集群管理器。

ZookeeperClusterManager 在组件 vertx-zookeeper 中，通过构建工具可以轻松引入：

Maven(pom.xml)

<dependency>
  <groupId>io.vertx</groupId>
  <artifactId>vertx-zookeeper</artifactId>
  <version>3.4.1</version>
</dependency>

Gradle(gradle.xml)

compile 'io.vertx:vertx-zookeeper:3.4.1'

Vert.x 集群管理器包含以下几个功能：

发现并管理集群中的节点
管理集群端的主题订阅清单（这样就可以轻松得知集群中的那些节点订阅了那些 EventBus 地址）
分布式 Map 支持
分布式锁
分布式计数器

注意事项
Vert.x 集群器并不处理节点之间的通信，在 Vert.x 中节点中的通信是直接由 TCP 链接处理的。

工作原理

ZookeeperClusterManager 使用 Apache Curator 框架而不是原生Zookeeper 客户端，因此需要依赖 guava 、 slf4j 、 zookeeper 等其他第三方 jar 包。

由于 Zookeeper 采用字典树来存储数据，便可以以 root 路径作为命名空间，在默认的 zookeeper.json 中定义默认的根路径是 io.vertx，同时还有 5 个子路径用来存储用于管理 Vert.x 集群的相关信息。所有的路径中，只有跟路径可以自定义配置。

各路径作用为：

/io.vertx/cluster/nodes/ 对应 Vert.x 节点信息
/io.vertx/asyncMap/$name/ 存储通过接口 io.vertx.core.shareddata.AsyncMap 创建的 AsyncMap 记录
/io.vertx/asyncMultiMap/$name/ 存储通过接口 io.vertx.core.spi.cluster.AsyncMultiMap 创建的 AsyncMultiMap 记录
/io.vertx/locks/ 存储分布式锁
/io.vertx/counters/ 存储分布式计数器

使用 Zookeeper cluster manager

Vert.x 能够从 classpath 路径的 jar 自动检测并使用出 ClusterManager 的实现。不过需要确保在 classpath 没有其他的 ClusterManager 实现。

通过命令行使用

确保 vertx-zookeeper-3.4.1.jar 在 Vert.x 的安装路径中的 lib 目录下。

通过 Maven 或 Gradle 构建工具使用

Maven(pom.xml)

<dependency>
  <groupId>io.vertx</groupId>
  <artifactId>vertx-zookeeper</artifactId>
  <version>3.4.1</version>
</dependency>

Gradle(gradle.xml)

compile 'io.vertx:vertx-zookeeper:3.4.1'

编程形式调用

通过编码的形式，设置集群管理器实现，例子：

ClusterManager mgr = new ZookeeperClusterManager();//创建 ZookeeperClusterManager
VertxOptions options = new VertxOptions().setClusterManager(mgr);// 设置集群管理器
Vertx.clusteredVertx(options, res -> {
  if (res.succeeded()) {
    Vertx vertx = res.result();
  } else {
    // failed!
  }
});

配置 Zookeeper cluster manager

通常情况下，ZookeeperClusterManager 使用 jar 包中内嵌的 default-zookeeper.json 设置相应的配置。

如果要覆盖此配置，可以在 classpath 中添加一个 zookeeper.json 文件。如果想在 fat jar 中内嵌 zookeeper.json ，此文件必须在 fat jar 的根目录中。如果此文件是一个外部文件，则必须将其添加至 classpath 中。举个例子：

# zookeeper.json 在当前路径中
java -jar ... -cp . -cluster
vertx run MyVerticle -cp . -cluster
# zookeeper.json 在 conf 目录中
java -jar ... -cp conf -cluster

还有一种方式来覆盖默认的配置文件，那就是利用系统配置 vertx.zookeeper.config 来实现：

# 指定一个外部文件为自定义配置文件
java -Dvertx.zookeeper.config=./config/my-zookeeper-conf.json -jar ... -cluster
# 从 classpath 中加载一个文件为自定义配置文件
java -Dvertx.zookeeper.config=classpath:my/package/config/my-cluster-config.json -jar ... -cluster

如果系统变量 vertx.zookeeper.config 值不为空时，将覆盖 classpath 中所有的 zookeeper.json 文件，但是如果加载 vertx.zookeeper.config 失败时，系统将选取 classpath 任意一个 zookeeper.json ，甚至直接使用默认配置。

在配置文件 default-zookeeper.json 中已经通过注释的形式，详细说明每个配置项的作用。

同其他集群管理器，亦可通过编程的形式来进行配置，举例：

JsonObject zkConfig = new JsonObject();
// 设置相关配置项
zkConfig.put("zookeeperHosts", "127.0.0.1");// zk host 地址
zkConfig.put("rootPath", "io.vertx");// 根路径
zkConfig.put("retry", new JsonObject() // 重试策略
    .put("initialSleepTime", 3000)
    .put("maxTimes", 3));
ClusterManager mgr = new ZookeeperClusterManager(zkConfig);
VertxOptions options = new VertxOptions().setClusterManager(mgr);
Vertx.clusteredVertx(options, res -> {
  if (res.succeeded()) {
    Vertx vertx = res.result();
  } else {
    // failed!
  }
});

注意：通过系统变量 vertx.zookeeper.hosts 也可以达到配置 zookeeper hosts 的目的。

开启日志

在排除故障时，开启 Zookeeper 日志，将会给予很大的帮助。在 classpath 中添加 vertx-default-jul-logging.properties 文件（默认的JUL记录时），这是一个标准 java.util.loging（JUL）配置文件。具体配置如下：

org.apache.zookeeper.level=INFO
java.util.logging.ConsoleHandler.level=INFO
java.util.logging.FileHandler.level=INFO

Zookeeper 版本

Vert.x 使用 2.1.1 版本的 Curator ，其使用 3.4.8 版本的 Zookeeper，因此不支持 3.5.x 中的最新特性。