在分布式系统的构建和管理中，数据的同步、序列化和协调是至关重要的。Apache ZooKeeper，作为一个集中式的存储库，允许分布式应用程序存储和检索数据，使得整个分布式系统能够协同工作。ZooKeeper可以被视作一个文件系统，其中的节点用于存储数据，而非文件或目录。它是一个Hadoop管理员工具，用于在集群中管理作业。
Apache ZooKeeper的正式定义表明，它是一个分布式的、开源的配置和同步服务，同时也是分布式应用的名称注册服务。它被用来管理和协调大量的机器集群。例如，Twitter使用的Apache Storm，用于存储机器状态数据，将Apache ZooKeeper作为机器之间的协调器。
在Hadoop中，分布式应用程序由于连接到网络的机器数量众多，因此更难以协调和处理，因为它们更容易出现错误。由于涉及的机器众多，竞态条件和死锁是实现分布式应用程序时常见的问题。竞态条件发生在一台机器尝试同时执行两个或更多操作时，这可以通过ZooKeeper的序列化特性来解决。
死锁发生在两台或多台计算机尝试同时访问同一共享资源时。更准确地说，它们试图访问彼此的资源，这导致死锁，因为没有一个系统释放资源，而是等待另一个系统释放。ZooKeeper中的同步功能有助于解决死锁问题。分布式应用程序的另一个主要问题是部分进程失败，导致数据不一致。ZooKeeper通过原子性处理这个问题，意味着要么整个进程终止，要么失败后什么也不留下。因此，ZooKeeper是Hadoop的重要组成部分，它处理这些小但重要的事务，以便开发者可以更专注于应用程序的功能。
HadoopZooKeeper架构是一个遵循简单客户端-服务器模型的分布式应用程序，其中客户端是消耗服务的节点，服务器是提供服务的节点。多个服务器节点统称为ZooKeeper文件。ZooKeeper客户端在任何给定时间至少使用一个服务器。
主节点是基于集合内的共识动态选择的，因此ZooKeeper文件通常是奇数，以确保大多数投票。如果主节点失败，另一个主节点会立即被选中并接管前一个主节点。除了主节点和从节点，ZooKeeper中还有观察者。引入观察者是为了解决扩展问题。增加从节点影响了写入性能，因为投票过程成本较高。观察者因此是不参与投票的从节点，但与其他从节点有类似的职责。
在ZooKeeper架构中，所有写入操作都通过主节点进行，因此所有写入操作都保证是顺序的。当对ZooKeeper执行写入操作时，每个连接到该客户端的服务器都与主服务器一起存储数据。这使得所有服务器都与数据保持更新。然而，这也意味着不能执行并发写入。线性写入保证如果ZooKeeper用于主要写入负载可能会有问题。
ZooKeeper在Hadoop中理想地用于协调客户端之间的消息交换，这涉及到较少的写入和更多的读取。ZooKeeper在数据共享时很有用，但如果应用程序有并发数据写入，ZooKeeper可能会碍事并强加严格的操作顺序。
ZooKeeper在读取方面最擅长，因为读取可以并发进行。并发读取之所以能够执行，是因为每个客户端都连接到不同的服务器，所有客户端都可以同时从服务器读取。然而，并发读取会导致最终一致性，因为主服务器没有参与。可能会出现客户端可能有过时视图的情况，但会在小延迟后更新。
如何使用Apache ZooKeeper构建分布式应用程序？ZooKeeper架构完成了上述所有细节，用户不需要做任何事情。一个指挥官被选择，观察者被设置，为用户使用ZooKeeper做好了准备。与早期用户相比，ZooKeeper可以被用作一个文件系统，其中可以创建目录并存储数据。像任何其他文件系统一样，上述创建的目录也可以有子目录和孙目录。这个文件系统是集中存储的，并且可以从任何地方访问。
Apache ZooKeeper的一个例子可能是一个数据模型。在例子中，每个目录被称为ZooKeeper中的一个znode。存储统计数据，如版本详情和用户数据，大小高达1 Mb。这个小信息存储空间清楚地表明ZooKeeper不是用来像数据库那样存储数据的，而是用来存储少量数据，如必须共享的配置数据。
有两种类型的znode：
安装Apache ZooKeeper
以下是下载和安装ZooKeeper 3.4.6的步骤，配置3个ZooKeeper节点：
tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz解压tarball。mkdir /usr/local/zookeeper/data创建目录。可以作为root创建此目录，并将所有者更改为需要的任何用户。sudo vi /usr/local/zookeeper/conf/zoo.cfg创建ZooKeeper配置文件，并插入以下代码：
tickTime = 2000
syncLimit = 5
dataDir = /usr/local/zookeeper/data
clientPort = 2181
server.1 = Master : 2888 : 3888
server.2 = Slave1 : 2888 : 3888
server.3 = Slave2 : 2888 : 3888
sudo vi /usr/local/zookeeper/data/myid在数据文件夹中创建一个名为myid的文件，并在此文件中写入“1”（不带引号）并保存。zkServer.sh start命令在所有服务器上启动ZooKeeper。jps并检查QuorumPeerMain。zkCli.sh -server Slave1:2181命令启动客户端。使用ZooKeeper
以下是如何使用ZooKeeper的几点说明：
结论