desehawk 发表于 2014-11-25 17:57:37

Zookeeper源码分析之三Exists请求和处理

本帖最后由 desehawk 于 2014-11-25 22:22 编辑


问题导读


1.finishPacket过程,源码是如何实现的?
2.Exists过程有哪些注意点?

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前一篇介绍了zookeeper的client和server之间session是如何建立的。在DataMonitor的例子中,DataMonitor通过exists异步接口和server端交互,本文将介绍exists操作是如何完成。
dataMonitor开始exist操作

   public void exists(final String path, Watcher watcher,
         StatCallback cb, Object ctx)
   {
      ......
//exist请求头
       RequestHeader h = new RequestHeader();
       h.setType(ZooDefs.OpCode.exists);
//请求体
       ExistsRequest request = new ExistsRequest();
       request.setPath(serverPath);
       request.setWatch(watcher != null);
       SetDataResponse response = new SetDataResponse();
//添加到发送队列
       cnxn.queuePacket(h, new ReplyHeader(), request, response, cb,
               clientPath, serverPath, ctx, wcb);
   }



添加过程

Packet queuePacket(RequestHeader h, ReplyHeader r, Record request,
            Record response, AsyncCallback cb, String clientPath,
            String serverPath, Object ctx, WatchRegistration watchRegistration)
    {
      Packet packet = null;

      // Note that we do not generate the Xid for the packet yet. It is
      // generated later at send-time, by an implementation of ClientCnxnSocket::doIO(),
      // where the packet is actually sent.
      synchronized (outgoingQueue) {
      //转换成Packet
            packet = new Packet(h, r, request, response, watchRegistration);
            packet.cb = cb;
            packet.ctx = ctx;
            packet.clientPath = clientPath;
            packet.serverPath = serverPath;
            if (!state.isAlive() || closing) {
                conLossPacket(packet);
            } else {
                // If the client is asking to close the session then
                // mark as closing
                if (h.getType() == OpCode.closeSession) {
                  closing = true;
                }
      //添加到发送队列
                outgoingQueue.add(packet);
            }
      }
    //唤醒下Selector,快点处理
      sendThread.getClientCnxnSocket().wakeupCnxn();
      return packet;
    }



接下来还是回到SendThread的发送过程,之前Session建立时已经分析过,这里有一点要注意下:
//重要的业务请求,需要设置事务id
if ((p.requestHeader != null) &&
                              (p.requestHeader.getType() != OpCode.ping) &&
                              (p.requestHeader.getType() != OpCode.auth)) {
                            p.requestHeader.setXid(cnxn.getXid());
                        }



接下来Server端IO线程拿到请求,处理,过程和之前session建立时一样,就不赘述了。变化的是后续的处理链。
PrepRequestProcessor预处理
//All the rest don't need to create a Txn - just verify session
/读请求,不需要创建事务,只是检查了下session是否还在,此时事务头和事务体都是null
         case OpCode.sync:
         case OpCode.exists:
         case OpCode.getData:
         case OpCode.getACL:
         case OpCode.getChildren:
         case OpCode.getChildren2:
         case OpCode.ping:
         case OpCode.setWatches:
               zks.sessionTracker.checkSession(request.sessionId,
                     request.getOwner());
               break;




SyncRequestProcessor处理逻辑之前已经分析过了,这里就挑重点说一下
//试图将其写log,由于ExistsRequest并不是一个事务型请求,所以这里直接返回false,也就是说ExistsRequest不会被记录到log文件中
zks.getZKDatabase().append(si)




接下来FinalRequestProcessor处理,由于不是事务型请求,省了很多步骤,直接进入switch处理:
case OpCode.exists: {
                lastOp = "EXIS";
                // TODO we need to figure out the security requirement for this!
                ExistsRequest existsRequest = new ExistsRequest();
      //反序列化
                ByteBufferInputStream.byteBuffer2Record(request.request,
                        existsRequest);
                String path = existsRequest.getPath();
                if (path.indexOf('\0') != -1) {
                  throw new KeeperException.BadArgumentsException();
                }
      //拿对应node的状态,并设置是否watch
                Stat stat = zks.getZKDatabase().statNode(path, existsRequest
                        .getWatch() ? cnxn : null);
      //结果
                rsp = new ExistsResponse(stat);
                break;
            }
......
//当前处理zxid
long lastZxid = zks.getZKDatabase().getDataTreeLastProcessedZxid();
//构造相应头
      ReplyHeader hdr =
            new ReplyHeader(request.cxid, lastZxid, err.intValue());

      zks.serverStats().updateLatency(request.createTime);
      cnxn.updateStatsForResponse(request.cxid, lastZxid, lastOp,
                  request.createTime, System.currentTimeMillis());

      try {
    //写回响应
            cnxn.sendResponse(hdr, rsp, "response");



statNode过程

//此处的watcher就是对应ServerCnxn,代表是哪个client,server端需要notify的时候,直接往对应ServerCnxn写数据即可
public Stat statNode(String path, Watcher watcher)
            throws KeeperException.NoNodeException {
      Stat stat = new Stat();
      DataNode n = nodes.get(path);
      if (watcher != null) {
      //对于exists请求,需要监听data变化事件,添加watcher
            dataWatches.addWatch(path, watcher);
      }
      if (n == null) {
            throw new KeeperException.NoNodeException();
      }
      synchronized (n) {
            n.copyStat(stat);
            return stat;
      }
    }


好了,以上server端就完成了ExistsRequest的处理了。接下来client端SendThread收到ExistsResponse进行处理
      if (sockKey.isReadable()) {
          int rc = sock.read(incomingBuffer);
......            
else if (!initialized) {
                  readConnectResult();
                  enableRead();
                  if (findSendablePacket(outgoingQueue,
                        cnxn.sendThread.clientTunneledAuthenticationInProgress()) != null) {
                      // Since SASL authentication has completed (if client is configured to do so),
                      // outgoing packets waiting in the outgoingQueue can now be sent.
                      enableWrite();
                  }
                  lenBuffer.clear();
                  incomingBuffer = lenBuffer;
                  updateLastHeard();
                  initialized = true;
            }   
//此时client session已经建立,init完成         
else {
                  sendThread.readResponse(incomingBuffer);
                  lenBuffer.clear();
                  incomingBuffer = lenBuffer;
                  updateLastHeard();
            }
          }
      }




具体读取:
void readResponse(ByteBuffer incomingBuffer) throws IOException {
            ByteBufferInputStream bbis = new ByteBufferInputStream(
                  incomingBuffer);
            BinaryInputArchive bbia = BinaryInputArchive.getArchive(bbis);
            ReplyHeader replyHdr = new ReplyHeader();
      //先读响应头,先对特殊的xid进行处理
            replyHdr.deserialize(bbia, "header");
            ......
      //从头拿之前入队的ExistsRequest请求Packet,由于client和server都是单线程处理,多队列处理,所以认为全局有序
            Packet packet;
            synchronized (pendingQueue) {
                if (pendingQueue.size() == 0) {
                  throw new IOException("Nothing in the queue, but got "
                            + replyHdr.getXid());
                }
                packet = pendingQueue.remove();
            }
            /*
             * Since requests are processed in order, we better get a response
             * to the first request!
             */
            try {
      //检查一下是否一样
                if (packet.requestHeader.getXid() != replyHdr.getXid()) {
                  packet.replyHeader.setErr(
                            KeeperException.Code.CONNECTIONLOSS.intValue());
                  throw new IOException("Xid out of order. Got Xid "
                            + replyHdr.getXid() + " with err " +
                            + replyHdr.getErr() +
                            " expected Xid "
                            + packet.requestHeader.getXid()
                            + " for a packet with details: "
                            + packet );
                }

                packet.replyHeader.setXid(replyHdr.getXid());
                packet.replyHeader.setErr(replyHdr.getErr());
                packet.replyHeader.setZxid(replyHdr.getZxid());
      //更新client端的最新zxid
                if (replyHdr.getZxid() > 0) {
                  lastZxid = replyHdr.getZxid();
                }
      //反序列化响应
                if (packet.response != null && replyHdr.getErr() == 0) {
                  packet.response.deserialize(bbia, "response");
                }

                if (LOG.isDebugEnabled()) {
                  LOG.debug("Reading reply sessionid:0x"
                            + Long.toHexString(sessionId) + ", packet:: " + packet);
                }
            } finally {
      //处理packet,主要是注册watcher,回调,触发事件
                finishPacket(packet);
            }
      }



finishPacket过程
   private void finishPacket(Packet p) {
//注册watcher,如果是exists请求,则注册到dataWatches中
       if (p.watchRegistration != null) {
         p.watchRegistration.register(p.replyHeader.getErr());
       }
//如果是同步接口,则唤醒等待的业务线程
       if (p.cb == null) {
         synchronized (p) {
               p.finished = true;
               p.notifyAll();
         }
       }   
//如果是异步请求,则发送异步事件
else {
         p.finished = true;
         eventThread.queuePacket(p);
       }
   }


EventThread端

else if (p.response instanceof ExistsResponse
                        || p.response instanceof SetDataResponse
                        || p.response instanceof SetACLResponse) {
                      StatCallback cb = (StatCallback) p.cb;
            //如果成功,增加node stat的回调参数
                      if (rc == 0) {
                        if (p.response instanceof ExistsResponse) {
                              cb.processResult(rc, clientPath, p.ctx,
                                    ((ExistsResponse) p.response)
                                              .getStat());
                        } else if (p.response instanceof SetDataResponse) {
                              cb.processResult(rc, clientPath, p.ctx,
                                    ((SetDataResponse) p.response)
                                              .getStat());
                        } else if (p.response instanceof SetACLResponse) {
                              cb.processResult(rc, clientPath, p.ctx,
                                    ((SetACLResponse) p.response)
                                              .getStat());
                        }
                      }   
            //如果响应失败,stat为null
            else {
                        cb.processResult(rc, clientPath, p.ctx, null);
                      }
                  }   




在DataMonitor例子中,它本身就是一个StatCallback
public void processResult(int rc, String path, Object ctx, Stat stat) {
      boolean exists;
      switch (rc) {
      case Code.Ok:
            exists = true;
            break;
      case Code.NoNode:
            exists = false;
            break;
      case Code.SessionExpired:
      case Code.NoAuth:
            dead = true;
            listener.closing(rc);
            return;
      default:
            // Retry errors
            zk.exists(znode, true, this, null);
            return;
      }


Exists过程大致就是上面描述的,主要注意点:


1.客户端Request发送完之后会进入Pending队列,等待响应之后拿出来继续处理
2.同步接口是使用Packet.wait()实现的
3.server端exists操作不是事务型的操作,不会写入log
4.server端的watcher就是一个客户端连接ServerCxcn,代表一个客户端,notify的时候直接往连接里写数据即可


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