概要

是什么：ZooKeeper是一个分布式系统的基础构件（协调内核），分布式应用（如RocketMQ）可以使用ZooKeeper来处理分布式系统协同的各个方面，比如可以使用它来实现leader选举、分布式锁等等，分布式应用可以使用它暴露的API实现各种类型的协同原语（考虑Java中的AQS）。它让分布式应用的设计者无需考虑分布式系统中各种繁杂的问题，如网络分区、节点故障等等，专注于实现应用的逻辑。

API结构：ZooKeeper提供给应用的API是类似文件系统的层级结构对象，并且这种对象是无等待的（wait-free）。

ordering：单客户端所有操作FIFO，所有客户端的所有写入操作全局线性（Linearizable）。

管道设计：ZooKeeper在对请求的处理上使用了管道设计，这使得客户端的请求可以异步化，并且天然满足单客户端操作的FIFO特性

ZAB：基于leader的原子广播协议，用于处理所有的写请求。可以将它理解为一种只针对于写请求的复制状态机（思考raft），也就是说写请求是leader处理并复制到所有follower的，而对于读请求，ZooKeeper会在节点本地处理，不管它是不是leader（但这里想要保证不back-in-time，不读到过时数据，还要有其它保证）

Watch与缓存：ZooKeeper提供了Watch机制，这使得客户端可以无需直接地管理缓存，而是会在一个内容发生改变后得到通知。这里论文中还提到了Chubby，它的设计就是让客户端直接管理缓存，在这种设计下一旦缓存发生变化，就要阻止更新，失效所有相关客户端的缓存，慢客户端或者已经失效的客户端会将更新阻塞。Chubby使用lease机制来避免永久性的阻塞，保证集群的活性。