ZooKeeper-3.8.3-会话

ZooKeeper 会话

1. 会话创建与状态转换

ZooKeeper 客户端通过语言绑定创建服务句柄来建立会话。句柄初始为“连接中”（CONNECTING）状态，成功连接到 ZooKeeper 服务的某台服务器后转为“已连接”（CONNECTED）状态。若遇不可恢复错误（如会话过期、认证失败）或应用程序显式关闭句柄，句柄进入“已关闭”（CLOSED）状态。

创建会话需提供包含逗号分隔的主机:端口对的连接字符串。从 3.2.0 版本起，连接字符串可加“chroot”后缀，使客户端操作路径相对该根路径。

2. 会话参数

• 会话 ID 和密码：ZooKeeper 为会话分配 64 位 ID 并创建密码用于安全验证，客户端重连时需发送 ID 和密码。
• 会话超时：创建会话要指定超时时间（毫秒），服务器会将其调整到 2 * tickTime 至 20 * tickTime 范围，客户端可通过 API 获取协商后的超时时间。

3. 会话超时处理

会话超时由集群管理。若集群在指定超时时间内未收到客户端心跳，判定会话过期，删除该会话的临时节点并通知相关客户端。客户端重连后，监听器收到“会话已过期”通知。不建议断开连接时创建新会话，客户端库会自动处理重连。

4. 监听器（Watcher）

创建会话可指定默认监听器，客户端状态变化（如断连、会话过期）时，监听器会收到通知。初始状态视为断开连接，新连接建立时，监听器首个收到的通常是会话连接事件。

5. 保持会话活跃

客户端通过发送请求保持会话活跃，空闲接近超时时会发 PING 请求，既能让服务器知道客户端活跃，也能让客户端验证连接正常。

6. 连接丢失与异常

• 连接丢失：同步或异步操作中，会话无效或有未完成异步调用时客户端断连，客户端库会生成连接丢失错误。
• SessionMovedException（3.2.0 引入）：会话在不同服务器重新建立连接后，旧连接收到该会话请求会触发此异常。通常客户端看不到，两个客户端用相同 ID 和密码重连时可能出现。

7. 更新服务器列表

客户端可提供新连接字符串更新服务器列表，使用概率负载均衡算法。若当前连接主机不在新列表，连接会断开；否则根据服务器数量变化决定是否断连并连到新服务器。

8. 本地会话（3.5.0 引入）

• 背景：ZooKeeper 会话创建和关闭成本高，引入本地会话以缓解处理大量客户端连接时的瓶颈。
• 功能限制（localSessionsUpgradingEnabled 禁用）：不能创建临时节点；会话丢失后无法用 ID 和密码重连；会话信息仅在连接服务器维护，领导者不知情且状态不写磁盘；会话心跳、过期和状态维护由连接服务器处理。
• 升级功能（localSessionsUpgradingEnabled 启用）：本地会话可自动升级为全局会话，仅创建临时节点操作需升级。升级时会话兼具本地和全局属性，但升级操作不能由两线程并发调用。

9. 会话的类的 UML 图

+----------------+     +--------------------+       +---------------------+
|                | --> |                    | ----> | LocalSessionTracker |
| SessionTracker |     | SessionTrackerImpl |       +---------------------+
|                |     |                    |                              +-----------------------+
|                |     |                    |  +-------------------------> | LeaderSessionTracker  |
+----------------+     +--------------------+  |                           +-----------------------+
           |                                   |
           |                                   |
           |                                   |
           |           +---------------------------+
           +---------> |                           |
                       | UpgradeableSessionTracker |
                       |                           |
                       |                           | ------------------------+
                       +---------------------------+                         |
                                                                             |
                                                                             |
                                                                             v
                                                                           +-----------------------+
                                                                           | LearnerSessionTracker |
                                                                           +-----------------------+

10. 问答

• 禁用本地会话升级原因：大型部署中防止意外创建大量临时节点和全局会话。
• 会话创建时间：处理 ConnectRequest 和 createSession 请求到达 FinalRequestProcessor 时尝试创建本地会话。
• 客户端多服务器切换情况：客户端重连到新服务器，若会话 ID 不在其本地会话跟踪器，服务器发验证包。会话连接结果取决于请求时间和集群对会话的确认情况。