Zookeeper 源码篇 16：树形数据结构剖析

Zookeeper 的树形数据结构是一个由节点组成的层次结构，每个节点包含数据和子节点。树的根节点是 "/", 它包含了整个树的所有子节点。每个节点都有一个唯一的路径，该路径由其从根节点到该节点的节点名组成。

Zookeeper 的树形数据结构有以下特点：

• 层次化结构：树形数据结构是一个层次化的结构，每个节点都有一个父节点和多个子节点。
• 数据存储：每个节点都可以存储数据，数据可以是任何类型，包括字符串、数字、二进制数据等。
• 唯一路径：每个节点都有一个唯一的路径，该路径由其从根节点到该节点的节点名组成。
• 节点类型：Zookeeper 的树形数据结构中有两种类型的节点：持久节点和临时节点。持久节点在创建后将一直存在，直到被显式删除。临时节点在创建后将在会话超时后自动删除。

Zookeeper 的树形数据结构在分布式协调和数据同步中发挥着重要作用。它提供了对分布式数据的统一视图，使得客户端可以轻松地访问和修改数据。同时，Zookeeper 的树形数据结构也为 Watcher 机制提供了基础，Watcher 机制允许客户端注册对特定节点的监听，以便在节点发生变化时收到通知。

树的初始状态

在 Zookeeper 启动时，树形数据结构是空的，只有一个根节点 "/”。根节点是一个持久节点，它将一直存在，直到 Zookeeper 关闭。

添加节点

要添加一个节点，客户端需要向 Zookeeper 服务器发送一个 create 请求。create 请求包含以下信息：

• 节点的路径
• 节点的类型（持久节点或临时节点）
• 节点的数据

Zookeeper 服务器收到 create 请求后，将在树形数据结构中创建一个新的节点。新节点的父节点是请求中指定的节点，新节点的类型是请求中指定的类型，新节点的数据是请求中指定的数据。

删除节点

要删除一个节点，客户端需要向 Zookeeper 服务器发送一个 delete 请求。delete 请求包含以下信息：

• 节点的路径

Zookeeper 服务器收到 delete 请求后，将在树形数据结构中删除该节点。该节点的所有子节点也将被删除。

树的变化

当 Zookeeper 服务器收到一个 create 请求或 delete 请求时，树形数据结构就会发生变化。这些变化会触发 Watcher 机制，使得客户端可以收到通知。

Watcher 机制是 Zookeeper 提供的一种通知机制，允许客户端注册对特定节点的监听。当该节点发生变化时，Zookeeper 服务器会向注册了该节点的客户端发送一个通知。客户端收到通知后，可以执行相应的操作。

总结

Zookeeper 的树形数据结构是其核心组成部分，它以层次化的方式组织数据，实现分布式协调和数据同步。本文对 Zookeeper 的树形数据结构进行了深入剖析，从整体结构到节点的添加和删除，为后续解析 Watcher 的实现原理奠定了基础。