zookeeper启动类的位置在org.apache.zookeeper.server.ZooKeeperServerMain，没错，找到它，并运行Main方法，即可启动zookeeper服务器。
请注意，在笔者的环境中只启动了一个zookeeper服务器，所以它并不是一个集群环境。
一、加载配置
第一步就是要加载配置文件，我们来看initializeAndRun方法。
protected void initializeAndRun(String[] args)throws ConfigException, IOException{
ServerConfig config = new ServerConfig();
if (args.length == 1) {
config.parse(args[0]);
} else {
config.parse(conf);
}
runFromConfig(config);
}
复制代码这里主要就是把zoo.cfg中的配置加载到ServerConfig对象中，过程比较简单，不再赘述。我们先看几个简单的配置项含义。
| 配置 | 含义 |
|---|---|
| clientPort | 对外服务端口，一般2181 |
| dataDir | 存储快照文件的目录，默认情况下，事务日志文件也会放在这 |
| tickTime | ZK中的一个时间单元。ZK中所有时间都是以这个时间单元为基础，进行整数倍配置 |
| minSessionTimeout maxSessionTimeout | Session超时时间，默认是2tickTime ~ 20tickTime 之间 |
| preAllocSize | 预先开辟磁盘空间，用于后续写入事务日志，默认64M |
| snapCount | 每进行snapCount次事务日志输出后，触发一次快照，默认是100,000 |
| maxClientCnxns | 最大并发客户端数，默认是60 |
二、启动服务
我们接着往下看，来到runFromConfig方法。
public void runFromConfig(ServerConfig config) throws IOException {
LOG.info("Starting server");
FileTxnSnapLog txnLog = null;
try {
final ZooKeeperServer zkServer = new ZooKeeperServer();
final CountDownLatch shutdownLatch = new CountDownLatch(1);
//注册服务器关闭事件
zkServer.registerServerShutdownHandler(
new ZooKeeperServerShutdownHandler(shutdownLatch));
//操作事务日志和快照日志文件类
txnLog = new FileTxnSnapLog(new File(config.dataLogDir), new File(
config.dataDir));
txnLog.setServerStats(zkServer.serverStats());
//设置配置属性
zkServer.setTxnLogFactory(txnLog);
zkServer.setTickTime(config.tickTime);
zkServer.setMinSessionTimeout(config.minSessionTimeout);
zkServer.setMaxSessionTimeout(config.maxSessionTimeout);
//实例化ServerCnxnFactory抽象类
cnxnFactory = ServerCnxnFactory.createFactory();
cnxnFactory.configure(config.getClientPortAddress(),
config.getMaxClientCnxns());
cnxnFactory.startup(zkServer);
shutdownLatch.await();
shutdown();
cnxnFactory.join();
if (zkServer.canShutdown()) {
zkServer.shutdown(true);
}
} catch (InterruptedException e) {
LOG.warn("Server interrupted", e);
} finally {
if (txnLog != null) {
txnLog.close();
}
}
}
复制代码以上代码就是zookeeper服务器从启动到关闭的流程。我们拆分来看。
1、服务关闭事件
我们看到给zkServer注册了服务器关闭的处理类。
final ZooKeeperServer zkServer = new ZooKeeperServer();
final CountDownLatch shutdownLatch = new CountDownLatch(1);
zkServer.registerServerShutdownHandler(
new ZooKeeperServerShutdownHandler(shutdownLatch));
复制代码首先，我们应该知道zookeeper服务器是有状态的。
protected enum State {
INITIAL, RUNNING, SHUTDOWN, ERROR;
}
复制代码那么，在状态发生变化的时候，就会调用到setState方法。
public class ZooKeeperServer{
//当zookeeper服务器状态发生变化时候调用此方法
protected void setState(State state) {
this.state = state;
if (zkShutdownHandler != null) {
zkShutdownHandler.handle(state);
} else {
LOG.debug("ZKShutdownHandler is not registered, so ZooKeeper server "
+ "won't take any action on ERROR or SHUTDOWN server state changes");
}
}
}
复制代码然后在这里就会调用到注册的处理器。在处理器中，如果发现状态不对，shutdownLatch.await方法就会被唤醒。
class ZooKeeperServerShutdownHandler {
void handle(State state) {
if (state == State.ERROR || state == State.SHUTDOWN) {
shutdownLatch.countDown();
}
}
}
复制代码当它被唤醒，事情就变得简单了。关闭、清理各种资源。
2、日志文件
事务日志文件和快照文件的操作，分别对应着两个实现类，在这里就是为了创建文件路径和创建类实例。
public FileTxnSnapLog(File dataDir, File snapDir) throws IOException {
LOG.debug("Opening datadir:{} snapDir:{}", dataDir, snapDir);
this.dataDir = new File(dataDir, version + VERSION);
this.snapDir = new File(snapDir, version + VERSION);
if (!this.dataDir.exists()) {
if (!this.dataDir.mkdirs()) {
throw new IOException("Unable to create data directory "
+ this.dataDir);
}
}
if (!this.dataDir.canWrite()) {
throw new IOException("Cannot write to data directory " + this.dataDir);
}
if (!this.snapDir.exists()) {
if (!this.snapDir.mkdirs()) {
throw new IOException("Unable to create snap directory "
+ this.snapDir);
}
}
if (!this.snapDir.canWrite()) {
throw new IOException("Cannot write to snap directory " + this.snapDir);
}
if(!this.dataDir.getPath().equals(this.snapDir.getPath())){
checkLogDir();
checkSnapDir();
}
txnLog = new FileTxnLog(this.dataDir);
snapLog = new FileSnap(this.snapDir);
}
复制代码上面的好理解，如果文件不存在就去创建，并检查是否拥有写入权限。
中间还有个判断很有意思，如果两个文件路径不相同，还要调用checkLogDir、checkSnapDir去检查。检查什么呢？就是不能放在一起。
事务日志文件目录下，不能包含快照文件。 快照文件目录下，也不能包含事务日志文件。
最后，就是初始化两个实现类，把创建后的文件对象告诉它们。
3、启动服务
服务器的启动对应着两个实现：NIO服务器和Netty服务器。所以一开始要调用createFactory来选择实例化一个实现类。
static public ServerCnxnFactory createFactory() throws IOException {
String serverCnxnFactoryName =
System.getProperty("zookeeper.serverCnxnFactory");
if (serverCnxnFactoryName == null) {
serverCnxnFactoryName = NIOServerCnxnFactory.class.getName();
}
try {
ServerCnxnFactory serverCnxnFactory = Class.forName(serverCnxnFactoryName)
.getDeclaredConstructor().newInstance();
return serverCnxnFactory;
} catch (Exception e) {
IOException ioe = new IOException("Couldn't instantiate "
+ serverCnxnFactoryName);
ioe.initCause(e);
throw ioe;
}
}
复制代码先获取zookeeper.serverCnxnFactory属性值，如果它为空，默认创建的就是NIOServerCnxnFactory实例。
所以，如果我们希望用Netty启动，就可以这样设置： System.setProperty("zookeeper.serverCnxnFactory", NettyServerCnxnFactory.class.getName());
最后通过反射获取它们的构造器并实例化。然后调用它们的方法来绑定端口，启动服务。两者差异不大，在这里咱们以Netty为例看一下。
- 构造函数
NettyServerCnxnFactory() {
bootstrap = new ServerBootstrap(
new NioServerSocketChannelFactory(
Executors.newCachedThreadPool(),
Executors.newCachedThreadPool()));
bootstrap.setOption("reuseAddress", true);
bootstrap.setOption("child.tcpNoDelay", true);
bootstrap.setOption("child.soLinger", -1);
bootstrap.getPipeline().addLast("servercnxnfactory", channelHandler);
}
复制代码在构造函数中，初始化ServerBootstrap对象，设置TCP参数。我们重点关注的是，它的事件处理器channelHandler。
- 事件处理器
这里的channelHandler是一个内部类，继承自SimpleChannelHandler。它被标注为@Sharable，还是一个共享的处理器。
@Sharable
class CnxnChannelHandler extends SimpleChannelHandler {
//客户端连接被关闭
public void channelClosed(ChannelHandlerContext ctx, ChannelStateEvent e)throws Exception{
//移除相应的Channel
allChannels.remove(ctx.getChannel());
}
//客户端连接
public void channelConnected(ChannelHandlerContext ctx,ChannelStateEvent e) throws Exception{
allChannels.add(ctx.getChannel());
NettyServerCnxn cnxn = new NettyServerCnxn(ctx.getChannel(),
zkServer, NettyServerCnxnFactory.this);
ctx.setAttachment(cnxn);
addCnxn(cnxn);
}
//连接断开
public void channelDisconnected(ChannelHandlerContext ctx,ChannelStateEvent e) throws Exception{
NettyServerCnxn cnxn = (NettyServerCnxn) ctx.getAttachment();
if (cnxn != null) {
cnxn.close();
}
}
//发生异常
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, ExceptionEvent e)throws Exception{
NettyServerCnxn cnxn = (NettyServerCnxn) ctx.getAttachment();
if (cnxn != null) {
if (LOG.isDebugEnabled()) {
LOG.debug("Closing " + cnxn);
}
cnxn.close();
}
}
//有消息可读
public void messageReceived(ChannelHandlerContext ctx, MessageEvent e)throws Exception{
try {
//找到对应的NettyServerCnxn，调用方法处理请求信息
NettyServerCnxn cnxn = (NettyServerCnxn)ctx.getAttachment();
synchronized(cnxn) {
processMessage(e, cnxn);
}
} catch(Exception ex) {
LOG.error("Unexpected exception in receive", ex);
throw ex;
}
}
//处理消息
private void processMessage(MessageEvent e, NettyServerCnxn cnxn) {
....省略
}
}
复制代码这里面就是处理各种IO事件。比如客户端连接、断开连接、可读消息...
我们看messageReceived方法。当有消息请求时，调用到此方法。它会找到当前Channel对应的NettyServerCnxn对象，调用其receiveMessage方法，来完成具体请求的处理。
- 绑定端口
初始化完成之后，通过bootstrap.bind来绑定端口，正式开始对外提供服务。
public class NettyServerCnxnFactory extends ServerCnxnFactory {
public void start() {
LOG.info("binding to port " + localAddress);
parentChannel = bootstrap.bind(localAddress);
}
}
复制代码上面我们调用start方法启动了Netty服务，但整个zookeeper的启动过程还没有完成。
public void startup(ZooKeeperServer zks) throws IOException,InterruptedException {
start();
setZooKeeperServer(zks);
zks.startdata();
zks.startup();
}
复制代码三、加载数据
接着我们看zks.startdata(); 它要从zookeeper数据库加载数据。
有的同学不禁有疑问，什么，zk竟然还有数据库？ 不着急，我们慢慢看。
public class ZooKeeperServer implements SessionExpirer, ServerStats.Provider {
//加载数据
public void startdata()throws IOException, InterruptedException {
//刚启动的时候，zkDb为空，先去初始化。
if (zkDb == null) {
zkDb = new ZKDatabase(this.txnLogFactory);
}
//加载数据
if (!zkDb.isInitialized()) {
loadData();
}
}
}
复制代码上面的代码中，在刚启动的时候zkDb为空，所以会进入第一个条件判断，调用构造方法，初始化zkDb。之后，调用loadData方法加载数据。
1、ZKDatabase
事实上，zookeeper并没有数据库，有的只是ZKDatabase这个类，或者叫它内存数据库。 我们先看看它有哪些属性。
public class ZKDatabase {
//数据树
protected DataTree dataTree;
//Session超时会话
protected ConcurrentHashMap<Long, Integer> sessionsWithTimeouts;
//事务、快照Log
protected FileTxnSnapLog snapLog;
//最小、最大事务ID
protected long minCommittedLog, maxCommittedLog;
public static final int commitLogCount = 500;
protected static int commitLogBuffer = 700;
//事务日志列表，记录着提案信息
protected LinkedList<Proposal> committedLog = new LinkedList<Proposal>();
protected ReentrantReadWriteLock logLock = new ReentrantReadWriteLock();
//初始化标记
volatile private boolean initialized = false;
}
复制代码这里面包括会话，数据树和提交日志。所有的数据都保存在DataTree中，它就是数据树，它保存所有的节点数据。
public class DataTree {
//哈希表提供对数据节点的快速查找
private final ConcurrentHashMap<String, DataNode> nodes =
new ConcurrentHashMap<String, DataNode>();
//Watcher相关
private final WatchManager dataWatches = new WatchManager();
private final WatchManager childWatches = new WatchManager();
//zookeeper默认创建的节点
private static final String rootZookeeper = "/";
private static final String procZookeeper = "/zookeeper";
private static final String procChildZookeeper = procZookeeper.substring(1);
private static final String quotaZookeeper = "/zookeeper/quota";
private static final String quotaChildZookeeper = quotaZookeeper
.substring(procZookeeper.length() + 1);
}
复制代码在我们从zookeeper上查询节点数据的时候，就是通过DataTree中的方法去获取。再具体就是通过节点名称去nodes哈希表去查询。比如：
public byte[] getData(String path, Stat stat, Watcher watcher){
DataNode n = nodes.get(path);
if (n == null) {
throw new KeeperException.NoNodeException();
}
synchronized (n) {
n.copyStat(stat);
if (watcher != null) {
dataWatches.addWatch(path, watcher);
}
return n.data;
}
}
复制代码那我们也许已经想到了，DataNode才会保存数据的真正载体。
public class DataNode implements Record {
//父级节点
DataNode parent;
//节点数据内容
byte data[];
//权限信息
Long acl;
//节点统计信息
public StatPersisted stat;
//子节点集合
private Set<String> children = null;
//空Set对象
private static final Set<String> EMPTY_SET = Collections.emptySet();
}
复制代码在zookeeper中的一个节点就对应一个DataNode对象。它包含一个父级节点和子节点集合、权限信息、节点数据内容、统计信息，都在此类中表示。
2、实例化对象
我们接着回过头来，继续看代码。如果zkDb为空，就要去实例化它。
public ZKDatabase(FileTxnSnapLog snapLog) {
dataTree = new DataTree();
sessionsWithTimeouts = new ConcurrentHashMap<Long, Integer>();
this.snapLog = snapLog;
}
复制代码这里就是实例化DataTree对象，初始化超时会话的Map，赋值snapLog 对象。
那么在DataTree的构造函数中，初始化zookeeper默认的节点，就是往nodes哈希表中添加DataNode对象。
public DataTree() {
nodes.put("", root);
nodes.put(rootZookeeper, root);
root.addChild(procChildZookeeper);
nodes.put(procZookeeper, procDataNode);
procDataNode.addChild(quotaChildZookeeper);
nodes.put(quotaZookeeper, quotaDataNode);
}
复制代码3、加载数据
如果zkDb还没有被初始化，那就加载数据库，并设置为已初始化状态，然后清理一下过期Session。
public class ZooKeeperServer{
public void loadData() throws IOException, InterruptedException {
if(zkDb.isInitialized()){
setZxid(zkDb.getDataTreeLastProcessedZxid());
}
else {
setZxid(zkDb.loadDataBase());
}
//清理过期session
LinkedList<Long> deadSessions = new LinkedList<Long>();
for (Long session : zkDb.getSessions()) {
if (zkDb.getSessionWithTimeOuts().get(session) == null) {
deadSessions.add(session);
}
}
zkDb.setDataTreeInit(true);
for (long session : deadSessions) {
killSession(session, zkDb.getDataTreeLastProcessedZxid());
}
}
}
复制代码我们看zkDb.loadDataBase()方法。它将从磁盘文件中加载数据库。
public class ZKDatabase {
//从磁盘文件中加载数据库，并返回最大事务ID
public long loadDataBase() throws IOException {
long zxid = snapLog.restore(dataTree, s
essionsWithTimeouts, commitProposalPlaybackListener);
initialized = true;
return zxid;
}
}
复制代码既然是磁盘文件，那么肯定就是快照文件和事务日志文件。snapLog.restore将证实这一点。
public class FileTxnSnapLog {
public long restore(DataTree dt, Map<Long, Integer> sessions,
PlayBackListener listener) throws IOException {
//从快照文件中加载数据
snapLog.deserialize(dt, sessions);
//从事务日志文件中加载数据
long fastForwardFromEdits = fastForwardFromEdits(dt, sessions, listener);
return fastForwardFromEdits;
}
}
复制代码加载数据的过程看起来比较复杂，但核心就一点：从文件流中读取数据，转换成DataTree对象，放入zkDb中。在这里，咱们先不看解析文件的过程，就看看文件里存放的到底是些啥？
快照文件
我们找到org.apache.zookeeper.server.SnapshotFormatter，它可以帮我们输出快照文件内容。在main方法中，设置一下快照文件的路径，然后运行它。
public class SnapshotFormatter {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//设置快照文件路径
args = new String[1];
args[0] = "E:\\zookeeper-data\\version-2\\snapshot.6";
if (args.length != 1) {
System.err.println("USAGE: SnapshotFormatter snapshot_file");
System.exit(2);
}
new SnapshotFormatter().run(args[0]);
}
}
复制代码运行这个main方法，在控制台输出的就是快照文件内容。
ZNode Details (count=8):
----
/
cZxid = 0x00000000000000
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x00000000000000
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x00000000000002
cversion = 1
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 0
----
/zookeeper
cZxid = 0x00000000000000
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x00000000000000
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x00000000000000
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 0
----
/zookeeper/quota
cZxid = 0x00000000000000
ctime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
mZxid = 0x00000000000000
mtime = Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
pZxid = 0x00000000000000
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 0
----
/test
cZxid = 0x00000000000002
ctime = Sat Feb 23 19:57:43 CST 2019
mZxid = 0x00000000000002
mtime = Sat Feb 23 19:57:43 CST 2019
pZxid = 0x00000000000005
cversion = 3
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 4
----
/test/t1
cZxid = 0x00000000000003
ctime = Sat Feb 23 19:57:53 CST 2019
mZxid = 0x00000000000003
mtime = Sat Feb 23 19:57:53 CST 2019
pZxid = 0x00000000000003
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 4
----
/test/t2
cZxid = 0x00000000000004
ctime = Sat Feb 23 19:57:56 CST 2019
mZxid = 0x00000000000004
mtime = Sat Feb 23 19:57:56 CST 2019
pZxid = 0x00000000000004
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 4
----
/test/t3
cZxid = 0x00000000000005
ctime = Sat Feb 23 19:57:58 CST 2019
mZxid = 0x00000000000005
mtime = Sat Feb 23 19:57:58 CST 2019
pZxid = 0x00000000000005
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x00000000000000
dataLength = 4
----
Session Details (sid, timeout, ephemeralCount):
0x10013d3939a0000, 99999, 0
0x10013d1adcb0000, 99999, 0
复制代码我们可以看到，格式化后的快照文件内容，除了开头的count信息和结尾的Session信息，中间每一行就是一个DataNode对象。从节点名称可以推算出自己的父级节点和子节点，其它的就是此节点的统计信息对象StatPersisted。
事务日志文件
我们找到org.apache.zookeeper.server.LogFormatter这个类，在main方法中设置事务日志的文件路径，然后运行它。在zookeeper中的每一个事务操作，都会被记录下来。
19-2-23 下午07时57分32秒 session 0x10013d1adcb0000 cxid 0x0 zxid 0x1 createSession 99999
19-2-23 下午07时57分43秒 session 0x10013d1adcb0000 cxid 0x2 zxid 0x2 create '/test,#31323334,v{s{31,s{'world,'anyone}}},F,1
19-2-23 下午07时57分53秒 session 0x10013d1adcb0000 cxid 0x3 zxid 0x3 create '/test/t1,#31323334,v{s{31,s{'world,'anyone}}},F,1
19-2-23 下午07时57分56秒 session 0x10013d1adcb0000 cxid 0x4 zxid 0x4 create '/test/t2,#31323334,v{s{31,s{'world,'anyone}}},F,2
19-2-23 下午07时57分58秒 session 0x10013d1adcb0000 cxid 0x5 zxid 0x5 create '/test/t3,#31323334,v{s{31,s{'world,'anyone}}},F,3
19-2-23 下午07时58分51秒 session 0x10013d3939a0000 cxid 0x0 zxid 0x6 createSession 99999
19-2-23 下午07时59分07秒 session 0x10013d3939a0000 cxid 0x4 zxid 0x7 create '/test/t4,#31323334,v{s{31,s{'world,'anyone}}},F,4
复制代码可以看到，每一个事务对应一行记录。包含操作时间、sessionId、事务ID、操作类型、节点名称和权限信息等。 需要注意的是，只有变更操作才会被记录到事务日志。所以，在这里我们看不到任何读取操作请求。
四、会话管理器
会话是Zookeeper中一个重要的抽象。保证请求有序、临时znode节点、监听点都和会话密切相关。Zookeeper服务器的一个重要任务就是跟踪并维护这些会话。
在zookeeper中，服务器要负责清理掉过期会话，而客户端要保持自己的活跃状态，只能依靠心跳信息或者一个新的读写请求。
而对于过期会话的管理，则依靠“分桶策略”来完成。具体情况是这样的：
- 1、zookeeper会为每个会话设置一个过期时间，我们称它为nextExpirationTime
- 2、将这个过期时间和相对应的Session集合放入Map中
- 3、开启线程，不断轮训这个Map，取出当前过期点nextExpirationTime的Session集合，然后关闭它们
- 4、未活跃的Session被关闭；正在活跃的Session会重新计算自己的过期时间，修改自己的过期时间nextExpirationTime，保证不会被线程扫描到
简而言之，还在活跃的Session依靠不断重置自己的nextExpirationTime时间，就不会被线程扫描到，继而被关闭。
接下来我们看调用到的zks.startup();方法，具体是怎么做的。
public class ZooKeeperServer
public synchronized void startup() {
if (sessionTracker == null) {
createSessionTracker();
}
startSessionTracker();
setupRequestProcessors();
registerJMX();
setState(State.RUNNING);
notifyAll();
}
}
复制代码我们只关注createSessionTracker、startSessionTracker两个方法，它们和会话相关。
1、创建会话跟踪器
创建会话跟踪器，这里是一个SessionTrackerImpl对象实例。
protected void createSessionTracker() {
sessionTracker = new SessionTrackerImpl(this, zkDb.getSessionWithTimeOuts(),
tickTime, 1, getZooKeeperServerListener());
}
复制代码在构造方法里，做了一些参数初始化的工作。
public SessionTrackerImpl(SessionExpirer expirer,
ConcurrentHashMap<Long, Integer> sessionsWithTimeout, int tickTime,
long sid, ZooKeeperServerListener listener){
super("SessionTracker", listener);
this.expirer = expirer;
this.expirationInterval = tickTime;
this.sessionsWithTimeout = sessionsWithTimeout;
nextExpirationTime = roundToInterval(Time.currentElapsedTime());
this.nextSessionId = initializeNextSession(sid);
for (Entry<Long, Integer> e : sessionsWithTimeout.entrySet()) {
addSession(e.getKey(), e.getValue());
}
}
复制代码我们重点关注下一个过期时间nextExpirationTime是怎样计算出来的。我们来看roundToInterval方法。
private long roundToInterval(long time) {
return (time / expirationInterval + 1) * expirationInterval;
}
复制代码其中，time是基于当前时间的一个时间戳；expirationInterval是我们配置文件中的tickTime。如果我们假定time=10,expirationInterval=2，那么上面计算后的下一个过期时间为(10/2+1)*2=12
这也就是说，当前的Session会被分配到Id为12的分桶中。我们继续往下看这一过程。 在addSession方法中，先查询是否有会话Id的SessionImpl，没有则新建并存入。
synchronized public void addSession(long id, int sessionTimeout) {
sessionsWithTimeout.put(id, sessionTimeout);
//查询对应SessionId的Impl类
if (sessionsById.get(id) == null) {
SessionImpl s = new SessionImpl(id, sessionTimeout, 0);
sessionsById.put(id, s);
} else {
if (LOG.isTraceEnabled()) {
ZooTrace.logTraceMessage(LOG, ZooTrace.SESSION_TRACE_MASK,
"SessionTrackerImpl --- Existing session 0x"
+ Long.toHexString(id) + " " + sessionTimeout);
}
}
touchSession(id, sessionTimeout);
}
复制代码最后调用touchSession来激活会话。需要注意的是，zookeeper中的每个请求都会调用到此方法。它来计算活跃Session的下一个过期时间，并迁移到不同桶中。
我们一直在说“分桶”，或许难以理解“桶”到底是个什么东西。在代码中，它其实是个HashSet对象。
public class SessionTrackerImpl{
//过期时间和对应Session集合的映射
HashMap<Long, SessionSet> sessionSets = new HashMap<Long, SessionSet>();
//Session集合
static class SessionSet {
HashSet<SessionImpl> sessions = new HashSet<SessionImpl>();
}
synchronized public boolean touchSession(long sessionId, int timeout) {
SessionImpl s = sessionsById.get(sessionId);
//如果session被删除或者已经被标记为关闭状态
if (s == null || s.isClosing()) {
return false;
}
//计算下一个过期时间
long expireTime = roundToInterval(Time.currentElapsedTime() + timeout);
if (s.tickTime >= expireTime) {
return true;
}
//获取Session当前的过期时间
SessionSet set = sessionSets.get(s.tickTime);
if (set != null) {
//从集合中删除
set.sessions.remove(s);
}
//设置新的过期时间并加入到Session集合中
s.tickTime = expireTime;
set = sessionSets.get(s.tickTime);
if (set == null) {
set = new SessionSet();
sessionSets.put(expireTime, set);
}
set.sessions.add(s);
return true;
}
}
复制代码我们回头看上面那个公式，如果第一次Session请求计算后的过期时间为12。 那么，对应Session的映射如下： 12=org.apache.zookeeper.server.SessionTrackerImpl$SessionSet@25143a5e 第二次请求，计算后的过期时间为15。就会变成： 15=org.apache.zookeeper.server.SessionTrackerImpl$SessionSet@3045314d
同时，过期时间为12的记录被删除。这样，通过过期时间的变更，不断迁移这个Session的位置。我们就会想到，如果由于网络原因或者客户端假死，请求长时间未能到达服务器，那么对应Session的过期时间就不会发生变化。 **时代在变化，你不变，就会被抛弃。**这句话，同样适用于zookeeper中的会话。
我们接着看startSessionTracker();
protected void startSessionTracker() {
((SessionTrackerImpl)sessionTracker).start();
}
复制代码SessionTrackerImpl继承自ZooKeeperCriticalThread，所以它本身也是线程类。调用start方法后开启线程，我们看run方法。
synchronized public void run() {
try {
while (running) {
currentTime = Time.currentElapsedTime();
if (nextExpirationTime > currentTime) {
this.wait(nextExpirationTime - currentTime);
continue;
}
SessionSet set;
//获取过期时间对应的Session集合
set = sessionSets.remove(nextExpirationTime);
//循环Session，关闭它们
if (set != null) {
for (SessionImpl s : set.sessions) {
setSessionClosing(s.sessionId);
expirer.expire(s);
}
}
nextExpirationTime += expirationInterval;
}
} catch (InterruptedException e) {
handleException(this.getName(), e);
}
LOG.info("SessionTrackerImpl exited loop!");
}
复制代码这个方法通过死循环的方式，不断获取过期时间对应的Session集合。简直就是发现一起，查处一起 。 这也就解释了为什么活跃Session必须要不断更改自己的过期时间，因为这里有人在监督。
最后就是注册了JMX，并设置服务器的运行状态。
五、总结
本文主要分析了zookeeper服务器启动的具体流程，我们再回顾一下。
- 配置 zoo.cfg文件，运行Main方法
- 注册zk服务器关闭事件，清理资源
- 选择NIO或者Netty服务器绑定端口，开启服务
- 初始化zkDB，加载磁盘文件到内存
- 创建会话管理器，监视过期会话并删除
- 注册JMX，设置zk服务状态为running