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前言

在前端开发中，我们经常需要使用各种工具、服务来协助开发工作，其中包括 zookeeper，它是一个分布式的协调服务，主要用于协调集群中各个节点的工作。在多个节点组成的集群中，zookeeper 起到了关键的作用，很多分布式系统都需要依赖它来实现协调和负载均衡。本文旨在介绍如何使用 Docker 搭建 zookeeper 集群，并通过 Node.js 实现集群节点的组网。

准备工作

在开始搭建之前，我们需要准备好以下工具和环境：

Docker 容器环境
Node.js 运行环境

Docker 搭建 zookeeper 集群

下面我们来具体介绍如何使用 Docker 搭建 zookeeper 集群。我们将使用 Docker Compose 工具来实现，它是 Docker 官方提供的用于定义和运行多个 Docker 容器的工具。

安装 Docker Compose

首先我们需要安装 Docker Compose 工具。可以通过一下命令来安装：

$ curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.26.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
$ chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

编写 docker-compose.yml 文件

在安装完 Docker Compose 工具后，我们需要编写一个 YAML 格式的配置文件 docker-compose.yml，用于定义我们基于 Docker 构建的 zookeeper 集群。

我们需要定义三个 zookeeper 节点，分别命名为 zoo1、zoo2、zoo3，并且定义相应的端口映射、数据卷等参数。具体内容如下：

// javascriptcn.com 代码示例
version: '3'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper
    restart: always
    ports:
      - "2181:2181"
      - "2888:2888"
      - "3888:3888"
    volumes:
      - "./zk1/data:/data"
      - "./zk1/datalog:/datalog"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo2:
    image: zookeeper
    restart: always
    ports:
      - "2182:2181"
      - "2889:2888"
      - "3889:3888"
    volumes:
      - "./zk2/data:/data"
      - "./zk2/datalog:/datalog"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 2
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo3:
    image: zookeeper
    restart: always
    ports:
      - "2183:2181"
      - "2890:2888"
      - "3890:3888"
    volumes:
      - "./zk3/data:/data"
      - "./zk3/datalog:/datalog"
    environment:
      ZOO_MY_ID: 3
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

以上配置中，我们使用了官方提供的 zookeeper 镜像，定义了 3 个服务，它们的端口映射、数据卷和环境变量等参数均有所不同。其中：

服务 zoo1 映射容器内部 2181 端口到主机的 2181 端口，用于客户端连接。
服务 zoo1 内部使用的 2888 和 3888 端口分别映射到主机的 2888 和 3888 端口，用于节点之间的通信。
volumes 定义了两个数据卷，用于存储节点的数据和日志。
环境变量 ZOO_MY_ID 定义了节点编号，每个节点的编号必须唯一。
环境变量 ZOO_SERVERS 定义了整个集群中的节点列表。

启动 zookeeper 集群

将以上配置保存为 docker-compose.yml 文件后，我们可以使用以下命令来启动 zookeeper 集群：

$ docker-compose up -d

该命令会启动三个 zookeeper 节点，并且在后台运行。我们可以通过以下命令查看容器运行状态：

$ docker-compose ps

如图所示：

    Name             Command         State                     Ports
-----------------------------------------------------------------------------
zk_docker-compose_zoo1_1   /docker-entrypoint.sh zkS ...   Up      0.0.0.0:2181->2181/tcp, 0.0.0.0:2888->2888/tcp, 3888/tcp
zk_docker-compose_zoo2_1   /docker-entrypoint.sh zkS ...   Up      0.0.0.0:2182->2181/tcp, 0.0.0.0:2889->2888/tcp, 3889/tcp
zk_docker-compose_zoo3_1   /docker-entrypoint.sh zkS ...   Up      0.0.0.0:2183->2181/tcp, 0.0.0.0:2890->2888/tcp, 3890/tcp

Zookeeper 集群已经成功启动了！

Node 实现集群节点组网

在搭建好 zookeeper 集群后，我们可以使用 Node.js 来实现集群节点的组网。具体来说，我们将使用 zookeeper 包来实现，它是一个 Node.js 的第三方库，提供了与 zookeeper 交互的 API。

安装 zookeeper 包

首先我们需要通过 npm 来安装 zookeeper 包：

$ npm install zookeeper --save

编写示例代码

在安装好 zookeeper 包后，我们可以编写一段示例代码，用于测试集群是否正常工作。以下是一个简单的例子，用于向 zookeeper 集群注册一个节点，并监听节点列表的变化：

// javascriptcn.com 代码示例
const zookeeper = require('zookeeper');

const zk = new zookeeper({
  connect: 'localhost:2181,localhost:2182,localhost:2183', // zookeeper 集群连接地址
  timeout: 2000, // 连接超时时间
  debug_level: zookeeper.ZOO_LOG_LEVEL_WARN, // 调试级别
  host_order_deterministic: false // 主机排序
});

const nodePath = '/my-node';

// 注册节点
zk.a_create(nodePath, 'hello', zookeeper.ZOO_SEQUENCE | zookeeper.ZOO_EPHEMERAL, (rc, error, path) => {
  if (rc !== 0) {
    console.log('Create node error: %d, error: "%s", path: %s', rc, error, path);
    return;
  }
  console.log('Create node success, path: %s', path);

  // 监听节点列表
  zk.aw_get_children(nodePath, (event) => {
    console.log('Node list changed: %j', event);

    // 获取节点列表
    zk.a_get_children(nodePath, false, (rc, error, children) => {
      if (rc !== 0) {
        console.log('Get node list error: %d, error: "%s"', rc, error);
        return;
      }

      console.log('Node list: %s', children.join(', '));
    });
  }, (rc, error, children) => {
    if (rc !== 0) {
      console.log('Watch node list error: %d, error: "%s"', rc, error);
      return;
    }

    console.log('Watch node list success, node: %s', nodePath);
  });
});

该代码中：

我们首先使用 zookeeper.Connect 函数来连接到 zookeeper 集群，其中 connect 参数为一个字符串，代表集群中的各个节点地址。
接着我们使用 zookeeper.a_create 函数来创建一个节点，并将该节点注册到 zookeeper 集群中。其中 nodePath 参数代表节点路径，例如 /my-node，它是一个简单的字符串，可以使用任意的字符。
创建节点后，我们使用 zookeeper.aw_get_children 函数来监听节点列表的变化。其中 nodePath 为我们需要监听的节点路径。它返回一个对象，包括 watch 事件的类型和路径。
当节点列表发生变化时，我们使用 zookeeper.a_get_children 函数来获取节点列表，并将其输出到控制台上。

注意：该示例代码中的访问方式为全局访问，建议使用IP+端口的方式进行访问，避免出现同机器上其他应用之间出现异常交互。

总结

本文介绍了如何使用 Docker 和 Node.js 实现 zookeeper 集群的搭建和节点组网。其中，Docker Compose 工具大大简化了搭建过程，而 zookeeper 包则为我们提供了方便的 API。Zookeeper 集群可以在多种分布式系统中发挥关键的作用，如 Hadoop、Kafka 等，了解 zookeeper 的使用方法对于前端开发人员是非常有必要的。

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