Zookeeper是一个开源的分布式协调服务，广泛应用于分布式系统中，提供可靠的数据管理和协调功能。本文将详细介绍Zookeeper的基础知识，包括其工作机制、核心特点、数据结构以及提供的服务。

一、工作机制
Zookeeper采用主从架构（Leader-Follower模式）来保证高可用性和一致性。在集群中，一个节点被选举为Leader，负责处理所有写请求和协调数据同步；其他节点作为Follower，处理读请求并参与选举。当客户端发起请求时，如果是写操作，会被转发到Leader节点，经过多数节点确认后提交；如果是读操作，可以直接由任意Follower节点处理，从而提升性能。Zookeeper通过Zab协议（Zookeeper Atomic Broadcast）确保数据的一致性和顺序性，即使在节点故障时也能快速恢复。

二、特点
Zookeeper具有以下核心特点：

• 高可用性：通过集群部署，避免单点故障，服务持续可用。
• 顺序一致性：所有更新操作按全局顺序执行，客户端能看到一致的数据视图。
• 可靠性：数据一旦写入，除非被显式删除，否则将持久保存。
• 高性能：读操作可由多个节点处理，支持高并发场景。
• 原子性：操作要么全部成功，要么全部失败，确保数据完整性。
• 实时性：客户端可监听数据变化，及时获取更新通知。

三、数据结构
Zookeeper使用类似文件系统的树形结构（称为Znode树）存储数据。每个节点称为Znode，可以包含数据（字节数组）和子节点。Znode分为两种类型：

- 持久节点（Persistent）：创建后除非手动删除，否则永久存在。
- 临时节点（Ephemeral）：与客户端会话绑定，会话结束自动删除。
Znode可设置顺序标志，生成唯一递增路径，适用于分布式锁和队列等场景。Znode的数据容量较小（默认不超过1MB），适合存储配置信息或状态数据。

四、提供的服务
作为计算机软件数据处理服务的一部分，Zookeeper主要提供以下服务：

• 配置管理：集中存储和管理分布式系统的配置信息，支持动态更新和监听。
• 命名服务：通过树形结构提供唯一路径标识，用于服务发现和注册。
• 分布式锁：基于临时顺序节点实现互斥锁，协调多进程资源访问。
• 集群管理：监控节点状态，通过临时节点自动处理节点加入或退出。
• 数据发布/订阅：客户端可监听Znode变化，实现事件驱动机制。
• 队列服务：利用顺序节点构建分布式队列，支持生产者和消费者模型。

Zookeeper通过其简单高效的设计，为分布式系统解决了数据一致性和协调问题，是构建可靠分布式应用的重要工具。在微服务、大数据和云计算等领域，它被广泛用于服务注册中心、配置中心和分布式锁等场景。