一個分佈式的，開放源碼的分佈式協調服務，是Hadoop和Hbase的重要組件；它是一個爲分佈式應用提供一致性服務的軟件，提供的功能包括：配置維護、域名服務、分佈式同步、組服務等。
它主要是用來解決分佈式應用中經常遇到的一些數據管理問題，如：統一命名服務、狀態同步服務、集羣管理、分佈式應用配置項的管理等。
特點：
- ZooKeeper的目標就是封裝好複雜易出錯的關鍵服務，將簡單易用的接口和性能高效、功能穩定的系統提供給用戶。
- ZooKeeper包含一個簡單的原語集，提供Java和C的接口。
- ZooKeeper代碼版本中，提供了分佈式獨享鎖、選舉、隊列的接口，代碼在zookeeper-3.4.3\src\recipes。其中分佈鎖和隊列有Java和C兩個版本，選舉只有Java版本。
Paxos算法
拜占庭將軍問題
拜占庭帝國就是5~15世紀的東羅馬帝國，拜占庭即現在土耳其的伊斯坦布爾。我們可以想象，拜占庭軍隊有許多分支，駐紮在敵人城外，每一分支由各自的將軍指揮。將軍們只能靠通訊員進行通訊。在觀察敵人以後，忠誠的將軍們必須制訂一個統一的行動計劃——進攻或者撤退。然而，這些將軍中有叛徒，他們不希望忠誠的將軍們能達成一致，因而影響統一行動計劃的制訂與傳播。
問題是：將軍們必須有一個協議，使所有忠誠的將軍們能夠達成一致，而且少數幾個叛徒不能使忠誠的將軍們作出錯誤的計劃——使有些將軍進攻而另一些將軍撤退。
如果這11位將軍中有間諜呢? 假設有9位忠誠的將軍，5位判斷進攻，4位判斷撤退，還有2個間諜惡意判斷撤退，雖然結果是錯誤的撤退，但這種情況完全是允許的。因爲這11位將軍依然保持着狀態一致性。
1.11位將軍進攻城池
2.同時進攻（議案、決議）、同時撤退（議案、決議）
3.不管撤退還是進攻，必須半數的將軍統一意見纔可以執行
4.將軍裏面有叛徒，會干擾決議生成
在Paxos算法面前，其他（包括2P、3P）都是殘次品。Google Chubby的作者Mike Burrows說過這個世界上只有一種一致性算法，那就是Paxos，其它的算法都是殘次品。
Paxos算法思想
多數派決議（最終解決一致性問題）
有些類似於法案頒發的“民主”決策：
- 提案者先分發草案給各議員採集意見，議員用自己的接收準則進行回覆(未接收過則接收並回復OK；否則比較與之前接收過的編號大小，大於則替換並回復OK,不然回覆ERROR)；
- 提案者接收回復，集中判斷——多數派爲勝(否則從頭遞歸)，提出篩選過的準法案再次分發確認，議員接收批准方案再進行回覆(類似於1的回覆規則)；
- 提案者第二接收回復，判斷準法案成功與否，成功即爲正式法案(否則從頭遞歸)。
三種角色：
（1）Proposer：(議案)提交者
提交議案(判斷是否過半)，提交批准議案(判斷是否過半)
（2）Acceptor：(議案)接收者
接受議案或者駁回議案，給proposer迴應(promise)
（3）Learner： (議案)學習者（打醬油的）
如果議案產生，學習議案。
規則約定
設定1：如果Acceptor沒有接受議案，那麼他必須接受第一個議案
設定2：每個議案必須有一個編號，編號惟一且遞增。
設定3：只接受編號大的議案，小於之前接受議案編號不接受
設定4：議案有2種(提交的議案，批准的議案)
選舉過程
選舉解說：
-
Prepare階段（決議提交）
a）Proposer希望議案V。首先發出Prepare請求至大多數Acceptor。Prepare請求內容爲序列號K
b）Acceptor收到Prepare請求爲編號K後，檢查自己手裏是否有處理過Prepare請求。
c）如果Acceptor沒有接受過任何Prepare請求，那麼用OK來回復Proposer，代表Acceptor必須接受收到的第一個議案（設定1）
d）否則，如果Acceptor之前接受過任何Prepare請求（如：MaxN），那麼比較議案編號，如果K<MaxN，則用reject或者error回覆Proposer
e）如果K>=MaxN，那麼檢查之前是否有批准的議案，如果沒有則用OK來回復Proposer，並記錄K
f）如果K>=MaxN，那麼檢查之前是否有批准的議案，如果有則回覆批准的議案編號和議案內容（如：<AcceptN, AcceptV>， AcceptN爲批准的議案編號，AcceptV爲批准的議案內容） -
Accept階段（批准階段）
a）Proposer收到過半Acceptor發來的回覆，回覆都是OK，且沒有附帶任 何批准過的議案編號和議案內容。那麼Proposer繼續提交批准請求，不過此時會連議案編號K和議案內容V一起提交（<K, V>這種數據形式）
b）Proposer收到過半Acceptor發來的回覆，回覆都是OK，且附帶批准過的議案編號和議案內容（<pok，議案編號，議案內容>）。那麼Proposer找到所有回覆中超過半數的那個（假設爲<pok，AcceptNx，AcceptVx>）作爲提交批准請求（請求爲<K，AcceptVx>）發送給Acceptor。
c）Proposer沒有收到過半Acceptor發來的回覆，則修改議案編號K爲Kx，並將編號重新發送給Acceptors（重複Prepare階段的過程）
d）Acceptor收到Proposer發來的Accept請求，如果編號K<MaxN則不迴應或者reject。
e）Acceptor收到Proposer發來的Accept請求，如果編號K>=MaxN則批准該議案，並設置手裏批准的議案爲<K，接受議案的編號，接受議案的內容>，回覆Proposer。
f）經過一段時間Proposer對比手裏收到的Accept回覆，如果超過半數，則結束流程（代表議案被批准），同時通知Leaner可以學習議案。
g）經過一段時間Proposer對比手裏收到的Accept回覆，如果未超過半數，則修改議案編號重新進入Prepare階段。
- 先後提議的場景
角色：
proposer：參謀1，參謀2
acceptor：將軍1，將軍2，將軍3（決策者）
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參謀1發起提議，派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號1）；
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3個將軍收到參謀1的提議，由於之前還沒有保存任何編號，因此把（編號1）保存下來，避免遺忘；同時讓通信兵帶信回去，內容爲（ok）；
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參謀1收到至少2個將軍的回覆，再次派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號1，進攻時間1）；
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3個將軍收到參謀1的時間，把（編號1，進攻時間1）保存下來，避免遺忘；同時讓通信兵帶信回去，內容爲（Accepted）；
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參謀1收到至少2個將軍的（Accepted）內容，確認進攻時間已經被大家接收；
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參謀2發起提議，派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號2）；
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3個將軍收到參謀2的提議，由於（編號2）比（編號1）大，因此把（編號2）保存下來，避免遺忘；又由於之前已經接受參謀1的提議，因此讓通信兵帶信回去，內容爲（編號1，進攻時間1）；
-
參謀2收到至少2個將軍的回覆，由於回覆中帶來了已接受的參謀1的提議內容，參謀2因此不再提出新的進攻時間，接受參謀1提出的時間；
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交叉場景
proposer：參謀1，參謀2
acceptor：將軍1，將軍2，將軍3（決策者） -
參謀1發起提議，派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號1）；
-
3個將軍的情況如下
a）將軍1和將軍2收到參謀1的提議，將軍1和將軍2把（編號1）記錄下來，如果有其他參謀提出更小的編號，將被拒絕；同時讓通信兵帶信回去，內容爲（ok）；
b）負責通知將軍3的通信兵被抓，因此將軍3沒收到參謀1的提議； -
參謀2在同一時間也發起了提議，派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號2）；
-
3個將軍的情況如下
a）將軍2和將軍3收到參謀2的提議，將軍2和將軍3把（編號2）記錄下來，如果有其他參謀提出更小的編號，將被拒絕；同時讓通信兵帶信回去，內容爲（ok）；
b）負責通知將軍1的通信兵被抓，因此將軍1沒收到參謀2的提議； -
參謀1收到至少2個將軍的回覆，再次派通信兵帶信給有答覆的2個將軍，內容爲（編號1，進攻時間1）；
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2個將軍的情況如下
a）將軍1收到了（編號1，進攻時間1），和自己保存的編號相同，因此把（編號1，進攻時間1）保存下來；同時讓通信兵帶信回去，內容爲（Accepted）；
b）將軍2收到了（編號1，進攻時間1），由於（編號1）小於已經保存的（編號2），因此讓通信兵帶信回去，內容爲（Rejected，編號2）； -
參謀2收到至少2個將軍的回覆，再次派通信兵帶信給有答覆的2個將軍，內容爲（編號2，進攻時間2）；
-
將軍2和將軍3收到了（編號2，進攻時間2），和自己保存的編號相同，因此把（編號2，進攻時間2）保存下來，同時讓通信兵帶信回去，內容爲（Accepted）；
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參謀2收到至少2個將軍的（Accepted）內容，確認進攻時間已經被多數派接受；
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參謀1只收到了1個將軍的（Accepted）內容，同時收到一個（Rejected，編號2）；參謀1重新發起提議，派通信兵帶信給3個將軍，內容爲（編號3）；
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3個將軍的情況如下
a）將軍1收到參謀1的提議，由於（編號3）大於之前保存的（編號1），因此把（編號3）保存下來；由於將軍1已經接受參謀1前一次的提議，因此讓通信兵帶信回去，內容爲（編號1，進攻時間1）；
b）將軍2收到參謀1的提議，由於（編號3）大於之前保存的（編號2），因此把（編號3）保存下來；由於將軍2已經接受參謀2的提議，因此讓通信兵帶信回去，內容爲（編號2，進攻時間2）；
c）負責通知將軍3的通信兵被抓，因此將軍3沒收到參謀1的提議； -
參謀1收到了至少2個將軍的回覆，比較兩個回覆的編號大小，選擇大編號對應的進攻時間作爲最新的提議；參謀1再次派通信兵帶信給有答覆的2個將軍，內容爲（編號3，進攻時間2）；
-
將軍1和將軍2收到了（編號3，進攻時間2），和自己保存的編號相同，因此保存（編號3，進攻時間2），同時讓通信兵帶信回去，內容爲（Accepted）；
-
參謀1收到了至少2個將軍的（accepted）內容，確認進攻時間已經被多數派接受。