Zookeeper（84）Zookeeper的快照文件格式是什么？

Zookeeper的快照文件用于保存Zookeeper数据树的当前状态，以便在服务器重启时快速恢复数据。快照文件的格式是二进制的，包含以下几个部分：

文件头：包括文件的魔数和版本信息。
数据树：包括所有节点的数据和元数据。
ACLs：包括所有节点的访问控制列表。
统计信息：包括Zookeeper服务器的统计数据。

文件头

文件头在每个快照文件的开头，包含以下信息：

魔数（Magic Number）：用于标识文件类型。
文件版本：标识文件的版本。

数据树

数据树部分包含所有节点的路径、数据和元数据（如创建时间、修改时间、版本号等）。

ACLs

ACLs部分包含所有节点的访问控制列表。

统计信息

统计信息部分包含Zookeeper服务器的统计数据，如事务ID和会话ID等。

快照文件的读取示例代码

以下是一个读取Zookeeper快照文件的示例代码，展示如何解析快照文件的格式。

示例代码

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import org.apache.jute.BinaryInputArchive;
import org.apache.jute.InputArchive;
import org.apache.zookeeper.data.StatPersisted;
import org.apache.zookeeper.server.DataTree;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.FileHeader;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.Util;

public class ZookeeperSnapshotReader {
    public static void main(String[] args) {
        // 快照文件路径
        String snapshotFilePath = "/var/lib/zookeeper/version-2/snapshot.1000000001";

        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(snapshotFilePath));
             FileChannel fileChannel = fis.getChannel()) {

            // 读取文件头
            ByteBuffer headerBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
            fileChannel.read(headerBuffer);
            headerBuffer.flip();

            // 解析文件头
            int magic = headerBuffer.getInt();
            int version = headerBuffer.getInt();
            System.out.println("Magic: " + magic);
            System.out.println("Version: " + version);

            // 读取数据树
            InputArchive ia = BinaryInputArchive.getArchive(fileChannel);
            DataTree dataTree = new DataTree();
            dataTree.deserialize(ia, "tree");

            // 打印数据树信息
            dataTree.dumpData(System.out);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

数据树解析

DataTree 类是Zookeeper中用于表示数据树的类，它包含了所有节点的信息。以下是一个示例，展示如何解析数据树中的节点信息。

数据树解析示例

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import org.apache.jute.BinaryInputArchive;
import org.apache.jute.InputArchive;
import org.apache.zookeeper.data.StatPersisted;
import org.apache.zookeeper.server.DataTree;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.FileHeader;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.Util;

public class ZookeeperSnapshotReader {
    public static void main(String[] args) {
        // 快照文件路径
        String snapshotFilePath = "/var/lib/zookeeper/version-2/snapshot.1000000001";

        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(snapshotFilePath));
             FileChannel fileChannel = fis.getChannel()) {

            // 读取文件头
            ByteBuffer headerBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
            fileChannel.read(headerBuffer);
            headerBuffer.flip();

            // 解析文件头
            int magic = headerBuffer.getInt();
            int version = headerBuffer.getInt();
            System.out.println("Magic: " + magic);
            System.out.println("Version: " + version);

            // 读取数据树
            InputArchive ia = BinaryInputArchive.getArchive(fileChannel);
            DataTree dataTree = new DataTree();
            dataTree.deserialize(ia, "tree");

            // 打印数据树信息
            dataTree.dumpData(System.out);

            // 遍历所有节点
            for (String path : dataTree.getNodes().keySet()) {
                StatPersisted stat = dataTree.getNode(path).stat;
                System.out.println("Path: " + path);
                System.out.println("Data Length: " + dataTree.getNode(path).data.length);
                System.out.println("Creation Time: " + stat.getCtime());
                System.out.println("Modified Time: " + stat.getMtime());
                System.out.println("Version: " + stat.getVersion());
                System.out.println("ACL Version: " + stat.getAversion());
                System.out.println("Ephemeral Owner: " + stat.getEphemeralOwner());
                System.out.println("=================================");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ACLs解析

DataTree 类还包含ACLs的信息，以下是一个示例，展示如何解析节点的ACLs。

ACLs解析示例

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import org.apache.jute.BinaryInputArchive;
import org.apache.jute.InputArchive;
import org.apache.zookeeper.data.ACL;
import org.apache.zookeeper.data.StatPersisted;
import org.apache.zookeeper.server.DataTree;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.FileHeader;
import org.apache.zookeeper.server.persistence.Util;

public class ZookeeperSnapshotReader {
    public static void main(String[] args) {
        // 快照文件路径
        String snapshotFilePath = "/var/lib/zookeeper/version-2/snapshot.1000000001";

        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(snapshotFilePath));
             FileChannel fileChannel = fis.getChannel()) {

            // 读取文件头
            ByteBuffer headerBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
            fileChannel.read(headerBuffer);
            headerBuffer.flip();

            // 解析文件头
            int magic = headerBuffer.getInt();
            int version = headerBuffer.getInt();
            System.out.println("Magic: " + magic);
            System.out.println("Version: " + version);

            // 读取数据树
            InputArchive ia = BinaryInputArchive.getArchive(fileChannel);
            DataTree dataTree = new DataTree();
            dataTree.deserialize(ia, "tree");

            // 打印数据树信息
            dataTree.dumpData(System.out);

            // 遍历所有节点
            for (String path : dataTree.getNodes().keySet()) {
                StatPersisted stat = dataTree.getNode(path).stat;
                System.out.println("Path: " + path);
                System.out.println("Data Length: " + dataTree.getNode(path).data.length);
                System.out.println("Creation Time: " + stat.getCtime());
                System.out.println("Modified Time: " + stat.getMtime());
                System.out.println("Version: " + stat.getVersion());
                System.out.println("ACL Version: " + stat.getAversion());
                System.out.println("Ephemeral Owner: " + stat.getEphemeralOwner());
                
                // 打印ACLs信息
                for (ACL acl : dataTree.getACL(path)) {
                    System.out.println("ACL Scheme: " + acl.getId().getScheme());
                    System.out.println("ACL ID: " + acl.getId().getId());
                    System.out.println("ACL Perms: " + acl.getPerms());
                }
                System.out.println("=================================");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

Zookeeper的快照文件包含文件头、数据树、ACLs和统计信息。通过解析快照文件，可以了解Zookeeper数据树的当前状态，并在需要时进行数据恢复。上述示例代码展示了如何读取和解析Zookeeper的快照文件，并根据不同的部分解析数据树和ACLs。