[Zookeeper版本3.6.2源码系列]-5-Zookeeper的树形节点的基础数据模型-白红宇的个人博客

[Zookeeper版本3.6.2源码系列]-5-Zookeeper的树形节点的基础数据模型

发布日期：2025-04-03 23:33:32 浏览次数：205 分类：精选文章

本文共 2599 字，大约阅读时间需要 8 分钟。

5-Zookeeper的基础数据模型

5.1 Zookeeper节点存储

在Zookeeper中，基础数据使用树形结构存储，对应源码中的类型为DataTree。树中的节点在这里称为znode，对应源码中的DataNode。DataNode节点主要用于存储节点的数据，包含ACL访问控制、统计数据和子节点列表等信息，同时实现了Record接口来支持序列化和反序列化。

5.1.1 DataNode类型

DataNode类型主要存储节点的数据，包含ACL访问控、统计数据和子节点列表等。它还实现了Record接口，用于序列化和反序列化。DataNode节点的设计如下：

成员变量	类型	说明
digest	long	根据其他成员变量使用`DigestCalculator`类型calculateDigest方法计算的摘要信息，用于检测数据是否被篡改。
digestCached	boolean	标记此节点的摘要是否是最新的，用于优化性能。如果为true，则摘要已缓存，若为false则在节点变更时会重新计算。
data	byte[]	数据节点的数据内容。
acl	Long	此datanode的ACL映射长度。
stat	StatPersisted	存储节点的持久化统计数据。
children	Set	此节点的子节点名字列表，不包含父级目录。
EMPTY_SET	Set	空集合，表示子节点为空。

5.1.2 StatPersisted

每个DataNode节点都会有一个StatPersisted类型的对象，用于记录节点的持久化统计数据。StatPersisted包含以下成员变量：

成员变量	类型	说明
czxid	long	数据节点被创建时的事务ID。
mzxid	long	数据节点被修改时的最新事务ID。
ctime	long	数据节点创建时间。
mtime	long	数据节点最后修改时间。
version	int	当前节点版本号（修改次数+1）。
cversion	int	子节点版本号（子节点修改次数+1）。
aversion	int	当前节点ACL版本号（ACL修改次数+1）。
ephemeralOwner	long	临时节点标示，存储sessionId（会话ID），如果是临时节点则存储会话ID，否则值为空。
pzxid	long	父级节点的事务ID。

此外，StatPersisted还包含以下额外字段：

成员变量	类型	说明
dataLength	int	数据节点的数据长度。
numChildren	int	数据节点的子节点个数。

5.1.3 DataTree

DataTree主要用于维护节点的树形结构。其成员变量设计如下：

成员变量	类型	说明
LOG	Logger	slf4j标准化日志组件。
RATE_LOGGER	RateLogger	限流打印日志。
nodes	NodeHashMap	存储路径和DataNode的映射，提供快速查找功能。
dataWatches	IWatchManager	数据监听管理器。
childWatches	IWatchManager	子节点监听管理器。
nodeDataSize	AtomicLong	缓存的所有数据节点路径和数据的总大小。
rootZookeeper	String	Zookeeper树的根，值为`/`。
procZookeeper	String	管理和状态节点的Zookeeper节点，值为`/zookeeper`。
procChildZookeeper	String	root的子级存储字符串，值为`zookeeper`。
quotaZookeeper	String	配额管理节点，值为`/zookeeper/quota`。
quotaChildZookeeper	String	值为`zookeeper`。
configZookeeper	String	配置节点，值为`/zookeeper/config`。
configChildZookeeper	String	值为`zookeeper`。
pTrie	PathTrie	根据路径实现的前缀树，可用于查询匹配节点路径。
STAT_OVERHEAD_BYTES	int	znode的stat字段大小，值为`(6 * 8) + (5 * 4)`。
ephemerals	Map<Long, HashSet>	sessionId与临时节点的映射关系。
containers	Set	容器节点类型的集合。
ttls	Set	ttl节点类型的集合。
aclCache	ReferenceCountedACLCache	ACL缓存信息存储。
DIGEST_LOG_LIMIT	int	最大授权日志保留数量，值为1024。
DIGEST_LOG_INTERVAL	int	对齐间隔，值为128，十六进制为80。
digestFromLoadedSnapshot	ZxidDigest	需要验证的摘要信息，若不为null则寻找目标zxid。
lastProcessedZxidDigest	ZxidDigest	与数据树中最高zxid相关联的摘要。
firstMismatchTxn	boolean	标记变量，若为true则打印摘要日志。
digestWatchers	List	摘要不匹配时通知订阅者。
digestLog	LinkedList	历史摘要列表。
digestCalculator	DigestCalculator	节点摘要计算器。

5.1.4 NodeHashMap

NodeHashMap接口通过NodeHashMapImpl实现，用于存储路径与节点的映射关系。其主要成员变量如下：

成员变量	类型	说明
nodes	ConcurrentHashMap<String, DataNode>	路径节点映射。
digestEnabled	boolean	是否启用摘要功能。
digestCalculator	DigestCalculator	摘要计算工具类。
hash	AdHash	用于跟踪数据树的散列，用于快速验证事务是否同步。
hash	AdHash	该增量散列通过每次新增节点的摘要值相加得到最后的hash值。

通过上述结构，我们可以深入了解Zookeeper的树形结构存储方式。

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