Z-node 数据节点 ^[1]

ZooKeeper的数据节点可以视为树状结构，树中的各节点被称为Z-node（即ZooKeeper node）

一个Z-node可以有多个子节点，ZooKeeper中的所有存储的数据是由 Z-node 组成，并以 key/value 形式存储数据。

整体结构类似于 linux 文件系统的模式以树形结构存储，其中根路径以 / 开头， 但也有自己的特性：
1. Z-node 兼具文件和目录特点 既像文件一样维护着数据、信息、时间戳等数据，又像目录一样可以作为路径标识的一部分，并可以具有子 Z-node。用户对 Z-node 具有增、删、改、查等操作
2. Z-node 具有原子性操作 读操作将获取与节点相关的所有数据，写操作也将替换掉节点的所有数据
3. Z-node 存储数据大小有限制 每个Znode的数据大小至多1M，但是常规使用中应该远小于此值
4. Z-node 通过路径引用 如同Unix中的文件路径。路径必须是绝对的，因此他们必须由斜杠字符来开头。除此以外，他们必须是唯一的，也就是说每一个路径只有一个表示，因此这些路径不能改变

Z-node 路径名称要求， 任何 unicode 字符都可以在受以下约束的路径中使用：
1. 空字符 (\u0000) 不能是路径名的一部分 (这会导致 C 绑定出现问题)
2. 不能使用 (\u0001 - \u001F 和 \u007F \u009F) 字符 (它们显示不好或者呈现方式混乱)
3. 不允许使用 (\ud800 - uF8FF、\uFFF0 - uFFFF) 字符
4. 这 “.” 字符可以用作另一个名称的一部分，但 “.“和”…” 不能单独用于指示路径上的节点 (因为 ZooKeeper 不使用相对路径, 类型(“/a/b/./c”或“/a/b/…/c”)内容无效)
5. "zookeeper"是保留字

Z-node 节点类型

Znode有两种，分别为临时节点和永久节点，节点的类型在创建时即被确定，并且不能改变

永久节点：该节点的生命周期不依赖于会话。一旦将该节点创建为持久节点，该节点数据会一直存储在 ZooKeeper 服务器，即使创建该节点的客户端预服务端的会话关闭了，该节点依然不会被删除，只有在客户端显式执行删除操作的时候，才能被删除。Znode还有一个序列化的特性。

临时节点：该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。如果将节点创建为临时节点，该节点数据不会一直存储在 ZooKeeper 服务器，当创建该临时节点的客户端会话因超时或发生异常而关闭时，该节点也相应在ZooKeeper服务器上被删除，当然也可以手动删除。临时节点不允许拥有子节点。

有序特性：如果创建的时候指定的话，该Znode的名字后面会自动追加一个单调递增的序列号。序列号对于此节点的父节点来说是唯一的，这样便会记录每个子节点创建的先后顺序。

因此组合之后，Znode有四种节点类型：
PERSISTENT：永久节点
EPHEMERAL：临时节点
PERSISTENT_SEQUENTIAL：永久顺序节点
EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时顺序节点

Z-node 节点状态结构 ^[2]

由此每个节点维护这些内容：一个二进制数组(byte data[]，用来存储节点的数据)、ACL访问控制信息、子节点数据（临时节点不允许子节点的，子节点字段为null)、记录自身状态信息的字段stat。

Z-node 节点版本

在 ZooKeeper 中为数据节点引入了版本的概念，每个数据节点有 3 种类型的版本信息，对数据节点的任何更新操作都会引起版本号的变化。ZooKeeper 的版本信息表示的是对节点数据内容、子节点信息或者是 ACL 信息的修改次数。

这是因为 ZooKeeper 大多是应用场景是定位数据模型上的节点，并在相关节点上进行操作。像这种查找与给定值相等的记录问题最适合用散列来解决。因此 ZooKeeper 在底层实现的时候，使用了一个 hashtable，即 hashtableConcurrentHashMap<String, DataNode> nodes ，用节点的完整路径来作为 key 存储节点数据。这样就大大提高了 ZooKeeper 的性能。

参考连接：