1. 核心概念

ZNode 并不只是存储用户写入的业务数据，它包含两部分内容：

  1. Data：用户存储的业务数据（二进制字节数组）。
  2. Stat：状态信息（元数据），描述该节点的权限、版本、事务 ID 等。

2. 详细结构 (Stat 对象)

在 Java 客户端中，可以通过 Stat 对象查看 ZNode 的元数据。关键字段如下：

2.1 事务 ID (Zxid)

ZooKeeper 的状态改变都由事务 ID 标识，保证全局有序。

  • cZxid (Created Zxid)：节点被创建时的事务 ID。
  • mZxid (Modified Zxid)：节点最后一次被修改时的事务 ID。
  • pZxid (Parent Zxid)：该节点的子节点列表最后一次被修改时的事务 ID（注意是子节点列表变化，不是子节点内容变化）。

2.2 版本号 (Version)

用于实现乐观锁（CAS 机制）。

  • version：数据节点版本号。每次节点数据更新，version 自增。
  • cversion：子节点版本号。子节点增删时自增。
  • aversion：ACL（权限）版本号。

2.3 时间戳

  • ctime (Create Time)：节点创建时间。
  • mtime (Modified Time)：节点最后修改时间。

2.4 其他

  • ephemeralOwner：如果是临时节点，这里存储创建该节点的 Session ID；如果是持久节点，值为 0。
  • dataLength：数据内容的长度。
  • numChildren：当前节点的子节点数量。

3. 为什么需要这些元数据？

  • 乐观锁控制：setData(path, data, version)。客户端更新数据时传入版本号，如果服务端版本号与传入的不一致，更新失败。这保证了并发修改的数据一致性。
  • 临时节点判断：通过 ephemeralOwner 可以快速判断节点是否为临时节点，以及属于哪个 Session。
  • 顺序一致性：Zxid 是 ZK 保证顺序一致性的基石，所有写操作都通过 Zxid 排序。

4. 总结

面试官：ZNode 节点中存储的是什么？

候选人： ZNode 存储的内容包含两部分：用户数据 (Data) 和 状态元数据 (Stat)。

用户数据就是我们写入的二进制信息，通常用于存配置或地址，大小限制默认 1MB。

状态元数据 (Stat) 非常重要，主要包含：

  1. Zxid：事务 ID（如 cZxid, mZxid），用于标识操作顺序，保证一致性。
  2. Version：版本号（version），用于实现 CAS 乐观锁，防止并发覆盖。
  3. EphemeralOwner：记录临时节点的 Session ID，用于判断节点归属。
  4. 时间戳：如创建时间和修改时间。

这些元数据支撑了 ZooKeeper 的 Watch 机制、分布式锁和并发控制等核心功能。