学习TDD(4)--实例2：基于ZooKeeper的服务器注册和探测类[实战ServerRegister]

有了上一篇博客中给出的测试用例（详见http://www.jb51.cc/article/p-qlcyeczg-pm.html），我们现在可以进行开发了。示例代码已上传到http://download.csdn.net/detail/mrbcy/9753008

先写ServerRegister类的第一个测试。

public class ServerRegisterTest {
    private String zkConnetionString = "amaster:2181,anode1:2181,anode2:2181";
    private int sessionTimeout = 2000;
    private int waitTimeout = 2100;

    private String groupName = "/MrpcServer";
    private String serverNode = "/ServiceImplServer";
    @Test
    public void testRegistAndUnRegist() throws Exception{
        try {

            ServerRegister serverRegister = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
            serverRegister.registServer(serverNode,"localhost:8000");

            ServerRegister serverRegister2 = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
            serverRegister2.registServer(serverNode,"localhost:8001");

            ServerRegister serverRegister3 = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
            serverRegister3.registServer(serverNode,"localhost:8002");

            // 获取服务器地址，检查是否包含所有的3个服务器地址
            List<String> serverList = getServerList();

            checkServerList(serverList,new String[]{"localhost:8000","localhost:8001","localhost:8002"});

            serverRegister2.unregist();
            serverList = getServerList();
            checkServerList(serverList,"localhost:8002"});

            serverRegister.unregist();
            serverRegister3.unregist();
            serverList = getServerList();
            checkServerList(serverList,new String[]{});

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw e;
        }
    }

    private void checkServerList(List<String> serverList,String[] expectList) {
        Assert.assertEquals(serverList.size(),expectList.length);

        if(expectList.length == 0){
            return;
        }

        for(String server : expectList){
            boolean findEqual = false;
            for(int i = 0; i < serverList.size(); i++){
                if(server.equals(serverList.get(i))){
                    findEqual = true;
                    break;
                }
            }
            Assert.assertEquals(findEqual,true);
        }

    }

    private List<String> getServerList() throws Exception {
        ZooKeeper zkClient = new ZooKeeper(zkConnetionString,sessionTimeout,null);
        Thread.sleep(waitTimeout);
        List<String> serverNodes = zkClient.getChildren(groupName,false);

        List<String> serverAddrs = new ArrayList<String>();

        for(String serverNode : serverNodes){
            serverAddrs.add(new String(zkClient.getData(groupName+"/" + serverNode,null,null)));
        }
        return serverAddrs;
    }
}

运行测试，观察它通不过

然后编写代码，直到它通过

public class ServerRegister {
    private int sessionTimeout = 2000;

    private ZooKeeper zk;

    private String groupName;
    private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

    /**
     * 创建一个新的服务器地址注册器
     * @param zkConnetionString ZooKeeper集群的连接地址
     * @param groupName 存放服务器地址的父路径
     * @throws IOException 
     */
    public ServerRegister(String zkConnetionString,String groupName) throws Exception {

        this.groupName = groupName;
        this.zk = new ZooKeeper(zkConnetionString,new Watcher(){

            public void process(WatchedEvent event) {
                if(event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected){
                    latch.countDown();
                }

            }

        });
        latch.await(sessionTimeout + 100,TimeUnit.MILLISECONDS);
        if(latch.getCount() > 0){
            throw new RuntimeException("Can not connect to ZooKeeper cluster " 
                    + zkConnetionString + ",please check and try again later");
        }
    }

    /**
     * 注册服务器地址到ZooKeeper集群
     * @param nodePath 注册节点的路径地址，真实注册时会在之前拼接groupName
     * @param serverAddr
     * @throws Exception 
     */
    public void registServer(String nodePath,String serverAddr) throws Exception {
        // 检查父节点是否一致
        Stat groupStat = zk.exists(this.groupName,null);
        if(groupStat == null){
            zk.create(groupName,new String("Mrpc framework server list").getBytes(),Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);
        }
        zk.create(groupName + nodePath,serverAddr.getBytes(),CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);

    }

    /**
     * 注销之前通过此对象注册的所有服务器路径
     * @throws Exception
     */
    public void unregist() throws Exception {
        zk.close();

    }

}

到目前为止代码不需要重构，我们继续。再添加一个测试用例来测试。

@Test
public void testZkReconnect() throws Exception{
    try {

        // 连接到服务器，停止ZooKeeper集群
        String ip = "amaster";

        ServerRegister serverRegister = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
        serverRegister.registServer(serverNode,"localhost:8000");

        ServerRegister serverRegister2 = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
        serverRegister2.registServer(serverNode,"localhost:8001");

        ServerRegister serverRegister3 = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
        serverRegister3.registServer(serverNode,"localhost:8002");

        Thread.sleep(50000);

        // 50秒后重新启动ZooKeeper集群，本来想用代码自动重启的，但是失败了，所有手动重启ZooKeeper

        Thread.sleep(sessionTimeout);
        // 获取服务器地址，检查是否包含所有的3个服务器地址
        List<String> serverList = getServerList();

        checkServerList(serverList,"localhost:8002"});


    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        throw e;
    }

}

这个测试直接成功了。倒不是我写了多余的代码，是ZooKeeper本身有重连的功能。

不过我查阅了网上的资料，说如果客户端与服务端断开超过一定的时间，重连后提交的临时数据就会丢失。所以我把断开的时间延长了一些，果然，测试失败了。

为了解决这个问题，需要客户端这边记录下创建的临时数据，重新连接时看需要重新创建这些数据。核心的代码如下：

// 处理zk事件
public void process(WatchedEvent event) {
    System.out.println(event);
    if(event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected){
        latch.countDown();
        try {
            // 逐个查找之前创建过的临时节点，不存在的重新创建
            Map<String,String> newTempNodes = new HashMap<String,String>();
            for(Map.Entry<String,String> entry:createdTempNodes.entrySet()){
                Stat stat = zk.exists(entry.getKey(),null);
                if(stat == null){
                    // 重新创建
                    String newNode = zk.create(entry.getKey(),entry.getValue().getBytes(),CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
                    newTempNodes.put(newNode,entry.getValue());
                }else{
                    // 还存在，不需要重新创建
                    newTempNodes.put(entry.getKey(),entry.getValue());
                }
            }
            createdTempNodes = newTempNodes;
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
    if(event.getState() == Event.KeeperState.Expired){
        try {
            // 会话过期，重新连接ZooKeeper集群
            initZk();           

        } catch (Exception e1) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e1.printStackTrace();
        }
    }

}

已经创建的服务器地址列表用Map保存：

private Map<String,String> createdTempNodes = new HashMap<String,String>();

解释一下，如果客户端重新连接了zk集群，就检查之前创建的服务器列表是否还存在，如果不存在了就重新创建。如果收到zk通知会话过期，就重启一个zk客户端进行连接，连接成功以后再检查之前创建的服务器列表是否还存在。这样测试就通过了。

继续添加新测试，如果zk集群不可用，则抛出异常：

@Test(expected=RuntimeException.class)
public void testUnavailableZK() throws Exception{
    new ServerRegister("anode3:2181",groupName);
}

直接通过了，看来我之前的代码写的太多了。

继续添加新测试，验证服务器地址为空字符串时的情况：

@Test(expected=RuntimeException.class)
public void testEmptyServerAddr() throws Exception{
    ServerRegister serverRegister = new ServerRegister(zkConnetionString,groupName);
    serverRegister.registServer(serverNode,"");
}

@Test(expected=RuntimeException.class)
public void testOverLengthServerAddr() throws Exception{
    String serverAddr = "";
    for(int i = 0; i < 256; i++){
        serverAddr = "a" + serverAddr;
    }
    ServerRegister serverRegister = new ServerRegister(zkConnetionString,serverAddr);
}

测试失败了。

修改代码，在regist方法里添加：

if(serverAddr.length() == 0 || serverAddr.length() > 255){
    throw new RuntimeException("the serverAddr's length should between 1 and 255");
}

后面又添加了上篇文章中的几个测试用例，最终一一通过了测试用例。

补充一个测试用例。我希望ServerRegister能够对不存在的多级父目录进行循环创建。

@Test
public void testParentPathNotExist() throws Exception{
    ServerRegister serverRegister = new ServerRegister(zkConnetionString,"/test/ddd/MrpcServer");
    serverRegister.registServer(serverNode,"localhost:8000");
    // 获取服务器地址，检查是否包含指定的服务器地址
    List<String> serverList = getServerList("/test/ddd/MrpcServer");

    checkServerList(serverList,new String[]{"localhost:8000"});
}

测试失败。

然后修改了注册服务器地址时判断父节点是否存在的逻辑

// 检查父节点是否存在，不存在就循环创建
createParentPath();

// 创建必要的父节点
private void createParentPath() throws Exception{
    Stat groupStat = zk.exists(this.groupName,null);
    if(groupStat == null){
        String[] parents = groupName.split("/");
        String curPath = "";

        for(int i = 1; i < parents.length; i++){
            curPath = curPath + "/" + parents[i];
            Stat stat = zk.exists(curPath,null);
            if(stat == null){
                zk.create(curPath,new String("Mrpc framework server list node").getBytes(),CreateMode.PERSISTENT);
            }
        }
    }

}

总结：经过TDD开发，我确实觉得这个类靠谱了许多，尤其是在各种网络不稳定的条件下能够正常运行，感觉敢拿来用了。

然而我也发现使用TDD的门槛好像挺高。如果不能在一开始就弄清楚需求是很难用TDD的，毕竟那样根本没法写测试。而且对测试用例的设计要求很高，毕竟代码就是为了通过测试，如果测试写得达不到实际使用的要求，那么显然产品代码也不能符合要求。

原文链接：https://www.f2er.com/javaschema/283341.html

学习TDD(4)--实例2：基于ZooKeeper的服务器注册和探测类[实战ServerRegister]

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