在zookeeper的c客户端里，更多的是提供了食材，至于最后如何完成食谱(recipe)，则由使用方自己根据场景实现。因此经常给人一种接口很多，貌似实现了分布式的协调服务，但是却又需要自己实现一遍的感觉。
相比c++，java拥有更高级别的封装库：Curator。本文想要介绍的是python下非常好用的库：Kazoo。
Kazoo在使用上更加方便，同时对比Kazoo和c接口，也方便我们认识到zookeeper应用更高阶需求是什么，如果要实现一个更好用的c客户端，应该实现什么功能。
废话不多说，看下Kazoo都有哪些feature(注意最后一条o(╯□╰)o)：
- A wide range of recipe implementations, like Lock, Election or Queue
- Data and Children Watchers
- Simplified Zookeeper connection state tracking
- Unified asynchronous API for use with greenlets or threads
- Support for gevent 0.13 and gevent 1.0
- Support for eventlet
- Support for Zookeeper 3.3 and 3.4 servers
- Integrated testing helpers for Zookeeper clusters
- Pure-Python based implementation of the wire protocol, avoiding all the memory leaks, lacking features, and debugging madness of the C library
1. 安装
pip install kazoo
2. 连接建立和断开
from kazoo.client import KazooClient
zk = KazooClient(hosts='127.0.0.1:2181')
zk.start()
zk.start()同步的形式连接服务集群。
也可以使用异步的方式
start_event = zk.asysc_start()
start_event.wait()
连接的状态可以查看KazooClient.state，Kazoo定义了三种状态来描述服务集群：
SUSPENDED CONNECTED LOST，通过kazoo.client.KazooState可以查看。跟c lib里zookeeper_init传入一个global的回调函数相同，我们也可以监视服务集群状态
from kazoo.client import KazooState
def my_listener(state):
if state == KazooState.LOST:
# Register somewhere that the session was lost
elif state == KazooState.SUSPENDED:
# Handle being disconnected from Zookeeper
else:
# Handle being connected/reconnected to Zookeeper
zk.add_listener(my_listener)
listener可以有多个，使用add_listener添加即可，同时remove_listener支持移除listener。
当服务集群状态发生变化时，listener会逐个被调用。详细了解三种状态的转化，可以参考understanding-kazoo-states
注意如果有报错：”No handlers could be found for logger “kazoo.client”
在初始化之前配置log即可：
import logging
logging.basicConfig()
3. CRUD
关于CRUD的操作，可以直接参考kazoo相关文档
3.1 Creating
create用于创建节点，除了ACL, 临时节点，有序节点，还支持递归创建（makepath=True）
有的需求并不关注key对应的data，ensure_path在节点存在时返回True，不存在则递归创建该path。
比如
zk.create('/ps/spider/dlb-receiver/0001')
3.2 Reading
exists检查znode是否存在。
get获取节点数据data，以及属性stat。
get_children返回给定节点的子节点list。
3.3 Updating
set更新znode节点data
3.4 delete
delete删除znode，recursive=True支持递归删除。
4. 监视点
Kazoo提供了两种方式的监视。
以下几种接口支持设置监视点：
get(path, watch=None)
get_children(path, watch=None, include_data=False)
exists(path, watch=None)
例如：
def watch_func(event):
...
data, stat = zk.get("/my/favorite", watch=watch_func)
children = zk.get_children("/my/favorite", watch=watch_func)
stat = zk.exists("/my/favorite", watch=watch_func)
当”/my/favorite”发生关心的变化时，例如get，exists关心”/my/favorite”创建删除和data改变，get_children关心”/my/favorite”和子节点的创建删除。
以上set watch参数跟c客户端相同，都是单次触发。其实并不难理解，因为何时通知是在服务端确定的。但是借助python装饰器，Kazoo在客户端实现了触发后自动继续注册监视点的方式。 以上set watch参数跟c客户端相同，都是单次触发。其实并不难理解，因为何时通知是在服务端确定的。但是借助python装饰器，Kazoo在客户端实现了触发后自动继续注册监视点的方式。
class kazoo.recipe.watchers.DataWatch(client, path, func=None, *args, **kwargs)
class kazoo.recipe.watchers.ChildrenWatch(client, path, func=None, allow_session_lost=True, send_event=False)
举个例子：
@zk.ChildrenWatch('/my/favorite')
def watch_children(children):
print 'watch_children', children
@zk.DataWatch('/my/favorite')
def watch_data(data, stat):
print 'watch_data v1', data, stat
@zk.DataWatch('/my/favorite')
def watch_data(data, stat, event):
print 'watch_data v2', data, stat, event
事件触发后，对应的函数例如watch_children watch_data会调用，并且自动继续注册该监视点。原理就是使用KazooRetry + KazooClient.get获取数据，同时watch指定为自定义函数，该自定义函数包装了我们真实的watch函数，并在每次自定义函数被回调时继续通过KazooClient.get注册。具体一些可以参考源码，其中有很多decorator,partial,exception的处理方法，读起来也是非常有意思。
5. 事务
之前在c客户端的介绍里提到过java的multitop的方式，多个修改在同一个事务里提交，保证了原子性，kazoo同样提供了transaction实现该功能。
transaction = zk.transaction()
transaction.check('/node/a', version=3)
transaction.create('/node/b', b"a value")
results = transaction.commit()
6. 锁(lock)
应用中我们经常有多个进程抢锁的需求，使用原始的c lib我们经常采用竞争建立同一临时节点抢锁的形式。Kazoo提供了一组lock接口实现该功能。
zk = KazooClient()
zk.start()
lock = zk.Lock("/lockpath", "my-identifier")
with lock: # blocks waiting for lock acquisition
# do something with the lock
with lock如果抢锁失败，会hold住。
identifier用于指定抢锁者的身份，contenders()获取当前所有的抢锁者。
注意本质上kazoo是通过在指定的path下建立临时子节点的形式，例如上面的代码建立了/lockpath/afaef06196474594a59ce5dc082c3c03__lock__0000000004，对应的data为’my-identifier’。
7. 选举(election)
有了锁的功能，很容易想到zookeeper另一个很重要的应用：群首选举(leader elections)，使用kazoo.recipe.election可以大大简化应用方的代码复杂度。
摘抄个例子：
zk = KazooClient(hosts='127.0.0.1:2181')
zk.start()
# blocks until the election is won, then calls
# my_leader_function()
def leader_function():
print 'enter leader_function'
time.sleep(10)
print 'after leader_function'
election = zk.Election("/electionpath", "identifier:%d" % os.getpid())
election.run(leader_function)
print election.contenders()
竞争群首失败执行run会hold住，成功则执行指定的leader_function。
identifier是该选举者的身份表示，通过contenders()接口可以获取到当前所有的群首竞争者。