Zookeeper系统应用越来越广泛，在同一领域内开源软件方面基本没有其他选择处于垄断地位，但是实际用过的人都会觉得这个软件属于可用但又不那么好用的类型。本文是本人结合自己的实际使用经验与思考，同时参考真正大牛对这个系统的分析与评价进行的总结，主要还是想归纳一下真正的使用需求并思考相应对策与改进的办法。

1.常见应用场景

先归纳一下工程应用中常见的Zookeeper使用场景（以下简称ZK），这里按照个人感觉应用的频率从高到低排序说明。

1. 可靠存储

   在实际使用中可以表现为配置管理、名字服务，这种应用完全是因为ZK多备份的可靠性强。当然也可以利用回调机制在数据变更时可以进行全体通知。实现起来非常简单而且很有效，所以是应用最广的场景。

2. 集群管理

   利用ZK的通讯与回调机制完成分布式集群的机器状态监视，甚至很多系统中做主从备份时都会在ZK中注册以方便做热备切换。

3. 服务注册发现管理

   由可靠存储加上通知回调机制其实满足了服务注册发现的最基本需求，某些在本人看起来不那么靠谱的应用场景，居然也在采用ZK实现。大有一统天下之势，所有类似的需求都开始采用ZK方案，比较出名的系统比如国内的Dubbo和国外的Kafka(居然还把ZK用在了负载均衡上面)、jStorm、Heron(twitter)等等

4. 选主服务

   选主服务是ZK参考的原始系统Chubby设计出来最初的应用需求，当时是满足BigTable的master选主。ZK最初也是用在HBase里面，而后所有需要选主服务的都在采用，很多KV系统用来方便从多节点中选择一个中心节点（但是本人还真没找到什么）。
   需要注意的是有时选主服务在讨论里也被称为分布式锁的一种，很容易混淆概念。的确使用ZK来实现选主服务(实现方法最好跟分布式锁的方法完全一样，这里官方文档都曾经犯过错误)客观上遵循了时间优先原则，但是实际需求并非一定要满足这条，只要保证关键的唯一性就可以了，因此与同步意义上的锁很是有不同的。

5. 分布式同步机制

   即真正的分布式锁，但是实际应用并不常见。本人实现过几次，目前准备运用在表单提交的同步上。

6. 负载均衡

2.特性设计与优势

ZK主要使用场景远不是满足最初设计时对一致性调解的需求，这么受欢迎是因为其灵活的特性设计，只要简单组合就能满足很多种需求，同样将特性的受欢迎程度按照个人感觉从高到低进行说明

1. 通知回调机制

   通过创建节点与设置Watcher可以很方便的建立回调通知。ZK的所有应用都基于这个特性，没有这个机制那么机器监控相关的应用都不能处理，也就不会诞生后来在服务注册发现相关的使用方法。实际上为分布式系统提供节点间回调通知方法的系统真的很少，甚至可能只有ZK（大家可以提供一些其他答案？）

2. 可靠存储

   系统设计最初的需求之一，也是ZK特性中实现最好的部分，作为可靠存储ZK基本没出现过问题，仅此一项就可保证其的流行。

3. 连接状态维护

   ZK自动维护了客户端所在的应用与服务器通信连接状态的变化，可以比较简单地维护系统中的成员通信情况。主要是不需要自己再去处理麻烦的通信状态监控问题，比如断线后自动释放节点并产生回调。

4. 文件系统模型

   提供文件接口模型而不是锁接口，更具通用性。文件系统模型中文件与目录的概念可以映射多种含有层级关系的其他模型

5. 自增长序列

   这点包含了锁的本质，但是因为zk的模型设计导致判断与仲裁需在客户端进行

3.实现技术选择与优点

zk本身的系统特性设计很出色，同时选择的实现技术也比较扎实，可谓蕴含相当的分布式系统工程经验在其中。下面结合个人理解讨论下这些实现技术有哪些特别优点与选择时可能的设计思路。

1. 通讯机制与状态的实现
   基于jute进行编解码处理保证通用性，服务器端通信使用nio或netty都是标准选择。

2. Zab协议与Paxos
   zk使用Zab协议保证部署的多台机器间构成的整体系统的一致性与可靠性。这个分布式协议类似Paxos但是更加具体有效，实际上Paxos工程实现会碰到很多协议中没有定义的问题,G家员工为在Chubby中使用Paxos算法甚至专门发了一篇文章来说明Paxos工程化踩了多少坑。
   Zab协议中将选主阶段与正常运行之间的阶段用catch up方式进行弥补，而关键的选主阶段使用了一个极其工程化的算法“fast leader election”（这个算法似乎没有经过形式化证明），这个算法足够粗暴有效，实现起来很简单。
   最近Paxos的工程简化版算法Raft很火，所有考虑使用Paxos的系统都在实现Raft协议，其过程与Zab协议很类似，但是选主算法更加简单（可能实现结果是比Zab选主更慢）而且无法如Zab一样简单替换这个部分的算法。个人看法是Zab协议比Raft更容易理解，而且容易工程实现。（为何没有Raft火爆？值得研究，但是Raft目前还没有工业级的系统验证！）

3. 使用JVM
   zk作为一个以稳定性与一致性为主的系统，性能上面肯定有一点损失。相信大家实现这种系统首先都会考虑要利用语言本身的速度优势尽量弥补系统的性能损失，于是我们就能看到很多c++实现的类zk系统（比如Chubby)，但是这些新系统却没有zk的普及率。
   可以说zk的流行中很重要的一点就是牺牲部分可能的性能使用JVM作为底层。正是因为虚拟机的使用屏蔽了各种异构系统底层，让zk可以很容易的稳定部署在多台配置性能都可能各异的机器上。个人理解这也是为什么现在那么多分布式系统都基于JVM技术栈，分布式系统需求的机器多，不可能所有配置都一样，而且机器都需要很容易进行物理替换或是系统升级，目前还只有JVM可以非常简单的提供这种等级的虚拟化屏蔽。
   当然最近docker容器技术大放异彩，轻量级虚拟化方案以极快的速度兴起，让各种异构系统有了更简单可定制的底层虚拟化方式，也许有可能改变分布式系统的底层技术栈。

4. 参考资料

1. 可靠消息队列浅谈
2. 为什么不应该使用ZooKeeper做服务发现
3. 持续可用与CAP理论 – 一个系统开发者的观点
4. Kafka深度解析
5. Zookeeper架构设计与应用要点
6. Zab vs. Paxos
7. 架构师需要了解的Paxos原理、历程及实战

参考 翻译：理解TCP/IP网络栈&编写网络应用一文内容。

1. TCP/IP的特性

1. 面向连接
   这里的连接用什么结构管理？
2. 双向字节流
   字节流是什么意思？
3. 顺序投递
   能够完全遵循时间顺序投递？
4. ACK实现可靠性
   怎么可靠？
5. 流量控制、阻塞控制

2. 数据传输流程

网络栈很多层

内核层使用socket（因为抽象成文件，会走VFS路径）来管理从用户区拷贝过来的接收与发送的数据缓冲区，socket会关联一个TCP控制块，其包含TCP连接的所有状态数据。（基本回答问题1）

TCP中允许情况下会创建TCP segment，包含两个部分：TCP头＋数据，注意TCP校验和不会中内核中算出，会offload到NIC中处理

创建的TCP分段进入IP层中增加IP头，然后执行IP路由（之后下一层是链路层增加链路头，至此形成完整报文）在执行IP路由时回选择一个NIC传输接口，这时会调用NIC驱动程序。如果此时有抓包程序则会在此层进行数据拷贝处理。驱动程序与内核通过请求NIC定义的通讯协议进行传输。

NIC会从系统内存中拷贝数据包，向数据包中增加帧间隙（Inter-Frame Gap，IFG），同步码（preamble）和crc校验和。帧间隙和同步码用于区分数据包的开始（NIC目前是在哪一层？）。NIC会在主机的CPU上产生中断。驱动程序在启动时会注册一个处理中断的函数。操作系统调用中断处理程序，之后中断处理程序会把已发送的数据包返回给操作系统。

除了应用程序直接调用write之外，内核也可以直接调用TCP传输数据，比如接收到ACK并且得知接收方的接收窗口增大之后，内核会创建socket缓冲区剩余数据的TCP片段并且把数据发送给接收者。

3.数据接收流程

NIC接收到数据包后计算CRC，然后拷贝到驱动提前向内核申请的缓冲区中，之后NIC发出中断。驱动程序会判断它是否能处理新的数据包。

驱动向上层发送数据包时，Linux的sk_buff，或者BSD系列内核的mbuf，或者windows的NET_BUFFER_LIST。驱动会把数据包包装成指定的数据结构，并发送到上一层。

之后数据链路层，IP层同样检查数据包是否有效，最后到TCP层查找到对应的TCB，socket接收缓冲区的大小就是TCP接收窗口。TCP吞吐量会随着接收窗口变大而增加。

4. 流量控制

步骤3即使用定时器超时机制

5. 中断处理

中断比较复杂，例如NIC接收数据产生中断，驱动在释放已经传输的数据包之后调用napi_schedule()函数去处理接收到的数据包，这个函数会请求软中断。

在中断上下文被执行之后，软中断的上下文会被执行。中断上下文和软中断上下文会通过相同的线程执行，但是它们会使用不同的栈。并且中断上下文会屏蔽硬件中断；而软中断上下文不会屏蔽硬件中断。

处理接收到的数据包的软中断处理程序是net_rx_action()函数。这个函数会调用驱动程序的poll()函数。而poll()函数会调用netif_receive_skb()函数，并把接收到的数据包一个接一个的发送到上层。在软中断处理结束后，应用程序会从停止的位置重新开始执行完成系统调用。所以才有多队列NIC以解决软中断并发处理瓶颈问题。

##金融市场

• 一级市场 即证券发行市场
• 二级市场（security market） 即证券交易市场

• 期货（futures）标准化交易合约，由期货交易所统一制定

  • 上期所 黄金白银、钢等金属、橡胶、燃料油
  • 郑商所 早灿稻、小麦等、玻璃
  • 大商所 玉米大豆、焦炭、焦煤
  • 中金所 股指、国债

• 期货基本制度

  • 保证金
  • 每日结算
  • 实物交割
  • 强行平仓
• 实物交割（physical settlement） 保证期现货价格趋向一致
• 现金交割（Cash settlement） 股指期货可以现金交割
• 杠杆交易（leverage）国际融资杠杆比例20～400
• 保证金（margin） 仅为押金不作为合约金
• 增补按金（margin-call） 同追加保证金，保证金按维持持仓金额的比例计算，要求在下一交易日前将保证金补足 ？？保证金不是不参与交易吗？？
• 空头交易（short sale）即卖空交易
• 定向增发（private placement）上市公司向少数特定投资者非公开发行股份，规定发行对象不能超过10人，发行价不能低于公告前20日交易市场价90%，12个月内不得转让
• 衍生品（Derivative）远期(非标准化)、期货、期权、掉期
• 实值期权（in-the-money）即价内期权，执行价与远期价相较有利的期权 期货价格高于执行价格的看涨期权以及期货价格低于执行价格的看跌期权为实值期权。
• 虚值期权（out-of-the-money）即价外期权 期货价格低于执行价格的看涨期权以及期货价格高于执行价格的看跌期权为虚值期权。
• 量化宽松（Quantative easing）中央银行在实行零利率或近似零利率政策后，通过购买国债等中长期债券，增加基础货币供给，向市场注入大量流动性资金的干预方式，以鼓励开支和借贷，也被简化地形容为间接增印钞票。量化指扩大货币发行，宽松指减少银行压力，通常在利率等工具不再有效时使用
• 基本面分析 适用于周期相对比较长的证券价格预测、相对成熟的证券市场以及预测精确度要求不高的领域
• 借壳上市 指一间私人公司（Private Company）透过把资产注入一间市值较低的已上市公司（壳，Shell），得到该公司一定程度的控股权，利用其上市公司地位，使母公司的资产得以上市。通常该壳公司会被改名。

宏观经济

• GDP
• CPI
• 新兴市场
• 同比 环比
• 流动性
• 金本位

交易规则

• 深市时间：9：15 ~ 9：30开盘集合、9：30~11：30、13：00~14：57连续、14：57~15：00收盘集合
• 接收会员竞价申请时间：9：15~9：25、9：30~11：30、13：00~15：00，只有连续竞价阶段允许撤销
• 市价申报、限价申报
• 100股为申报基本单位，债券、回购申报以10张为基本单位
• 债券交易分为净价交易、全价交易
• 盘中临时停牌复牌集合竞价
• 集合竞价所有交易以同一价格成交
• 协议大宗交易，指定交易对手方，9：15~11：30、13：00~15：30
• 盘后定价大宗交易，当日收盘价逐笔连续撮合，15：05~15：30
• 盘中停牌涨跌超过20%，临时停牌至14：57，复牌集合竞价再进行收盘集合竞价
• 9：25前停牌，当日复牌实现开盘集合竞价，复牌后继续当日交易；9：30后临时停牌，盘中集合竞价，复牌后继续当日交易
• 交易信息：即时行情、证券指数、证券交易公开信息

财务分析

利润表

营业收入-营业成本=毛利，最能反映盈利能力

• 毛利率方便同行业比较，变动趋势及同行业对比是利润表分析的重点

• 营业利润反应企业主要经营活动的盈利状况, 其中“公允价值变动损益+投资收益+汇
  兑损益”三个科目如果是损失的话，会在报表上以负数列示。资产减值损失为负表示资
  产减值损失的转回，是操纵利
  润的一个经典方法。

• 营业利润+营业外收入-营业外支出=利润总额 反应企业总体的盈利水平

• 利润总额-所得税=净利润，反正归属于政府的所得税费的部分，剩余可以供企业自己
  支配的盈利，该部分金额可用于支付股利等。

具体步骤：

1. 从净利润入手，看盈利是正或是负，是哪些项目具体导致了净利润的正负
   水平
2. 分解利润表为四部分（毛利率、营业利润、利润总额、净利润），看具体科目的“变动趋势+具体性质”来判断企业的经营状
   况

盈利分析为什么相对重视毛利率而不是净利率

一个企业的投资回报取决于两个因素：效益（毛利率），效率（周转率）。

为什么要引入EBITDA EBITDA=净利润+利息+所得税+摊销+折旧，排除了非付现成本，资本结构以及政府因素的影响，可以看作是经营性现金流量的模拟，因此非常受到投资者的关注。实际工作中，我们会识别利润表中非经常性的项目，将EBITDA调节为正常化后的EBITDA, 用于企业价值的评估。

资产负债表

资产（流动资产+长期资产）=负债（流动负债+长期负债）+所有者权益
（净资产）

企业资产=债权人+股东

重点关注：

1. 应收账款/存货: 减值风险与周转率、周转天数（营运能力分析）
2. 长期资产（在建工程与固定资产）：减值风险与折旧摊销（影响利润：如
   京东Non-GAAP收入）
3. 负债分析：分析金融负债与非金融负债（偿债能力分析： 流动比率与资产
   负债率，国内50%左右，跟行业相关）

其他关注点：
a.资产报酬率
b.营运资本（流动资产-流动负债）与净营运资产（应收-应付）

现金流量表

与利润的关系

三大活动：经营，投资活动与筹资活动

利润表重点分析：

1. 收入趋势与毛利/净利率变动分析
2. 盈利质量分析

资产负债表重点分析：

1. 营运能力：存货周转率/应收账款周转率
2. 流动性与负债比例分析：资产负债率与金融负债率（短期借款）；营运资金;
3. 净营运资本分析：资金缺口
4. 长期资产分析：减值风险/摊销折旧；投资政策分析（Capex）
5. 资产减值风险

现金流重点分析：
三大活动占比分析

产品结构

银行

券商

基金

信贷

公募

私募