ZooKeeper 数据模型与 ZAB 协议

znode 类型与版本、session 与 Watcher、ZAB 的崩溃恢复选主与消息广播，以及 zxid 顺序性。

ZooKeeper 的可靠性来源于其简洁的数据模型与强一致的 ZAB 协议。理解二者是正确使用 ZK 的前提。

数据模型 znode

ZK 维护一棵类似文件系统的层级树，每个节点称为 znode，可同时承载数据与子节点。其类型决定了生命周期与并发语义：

持久节点 / 临时节点：临时节点随 session 断开自动删除，是分布式锁、选主的基础。
普通节点 / 顺序节点：顺序节点创建时自动追加单调递增序号。
每个 znode 带有 version、cversion、aversion，修改时版本自增，提供乐观锁语义。

Session 与 Watcher

客户端与服务器建立 session，通过心跳保活，session 超时则服务器清理其临时节点。客户端可对节点注册 Watcher，节点发生变化（数据写、子节点变）时收到一次性通知，需重新注册才能继续监听。

ZAB 协议

ZAB（ZooKeeper Atomic Broadcast）是为 ZK 设计的崩溃恢复原子广播协议，保证所有事务以相同顺序被所有副本应用。

崩溃恢复与选主

集群启动时或 Leader 宕机进入恢复阶段：选举产生新 Leader，并让各 Follower 补齐到与 Leader 相同的状态。选主依赖 zxid（事务 id）与 myid，zxid 越大代表数据越新，优先当选。

消息广播

正常阶段采用类似 2PC 的广播：Leader 为每个写请求分配递增 zxid 并发起提议，Follower 写本地日志后 ACK，Leader 收到多数派 ACK 即提交并通知应用。

Client -> Leader: write request
Leader: assign zxid, broadcast PROPOSAL
Follower: append log, reply ACK
Leader: commit once quorum ACKed, notify followers

zxid 为 64 位：高 32 位 epoch + 低 32 位 counter，保证跨 Leader 任期仍然全局有序，从而避免旧 Leader 的提案被新 Leader 误提交。