柚子快報邀請碼778899分享：Zookeeper的選主流程

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Zookeeper的核心是原子廣播，這個機制保證了各個Server之間的同步。實現(xiàn)這個機制的協(xié)議叫做Zab協(xié)議。Zab協(xié)議有兩種模式，它們分別是恢復模式（選主）和廣播模式（同步）。當服務啟動或者在領導者崩潰后，Zab就進入了恢復模式，當領導者被選舉出來，且大多數(shù)Server完成了和leader的狀態(tài)同步以后，恢復模式就結束了。狀態(tài)同步保證了leader和Server具有相同的系統(tǒng)狀態(tài)。leader選舉是保證分布式數(shù)據(jù)一致性的關鍵。

出現(xiàn)選舉主要是兩種場景：初始化、leader不可用。

當zk集群中的一臺服務器出現(xiàn)以下兩種情況之一時，就會開始leader選舉： 1： 服務器初始化啟動。 2： 服務器運行期間無法和leader保持連接。

而當一臺機器進入leader選舉流程時，當前集群也可能處于以下兩種狀態(tài)： 1： 集群中本來就已經(jīng)存在一個leader。 2： 集群中確實不存在leader。

首先第一種情況，通常是集群中某一臺機器啟動比較晚，在它啟動之前，集群已經(jīng)正常工作，即已經(jīng)存在一臺leader服務器。當該機器試圖去選舉leader時，會被告知當前服務器的leader信息，它僅僅需要和leader機器建立連接，并進行狀態(tài)同步即可。

重點是leader不可用了，此時的選主制度。投票信息中包含兩個最基本的信息。 sid ： 即server id，用來標識該機器在集群中的機器序號。 zxid ： 即zookeeper事務id號。

ZooKeeper狀態(tài)的每一次改變, 都對應著一個遞增的Transaction id,，該id稱為zxid.，由于zxid的遞增性質(zhì), 如果zxid1小于zxid2,，那么zxid1肯定先于zxid2發(fā)生。創(chuàng)建任意節(jié)點，或者更新任意節(jié)點的數(shù)據(jù)， 或者刪除任意節(jié)點，都會導致Zookeeper狀態(tài)發(fā)生改變，從而導致zxid的值增加。

以（sid，zxid）的形式來標識一次投票信息。

例如：如果當前服務器要推舉sid為1，zxid為8的服務器成為leader，那么投票信息可以表示為（1，8）

集群中的每臺機器發(fā)出自己的投票后，也會接受來自集群中其他機器的投票。每臺機器都會根據(jù)一定的規(guī)則，來處理收到的其他機器的投票，以此來決定是否需要變更自己的投票。

規(guī)則如下 ： 1： 初始階段，都會給自己投票。 2： 當接收到來自其他服務器的投票時，都需要將別人的投票和自己的投票進行pk，規(guī)則如下： 優(yōu)先檢查zxid。zxid比較大的服務器優(yōu)先作為leader。如果zxid相同的話，就比較sid，sid比較大的服務器作為leader。

所有服務啟動時候的選舉流程： 三臺服務器 server1、server2、server3：

server1 啟動，一臺機器不會選舉。server2 啟動，server1 和 server2 的狀態(tài)改為 looking，廣播投票server3 啟動，狀態(tài)改為 looking，加入廣播投票。初識狀態(tài)，互不認識，大家都認為自己是王者，投票也投自己為 Leader。投票信息說明，票信息本來為五元組，這里為了邏輯清晰，簡化下表達。

初識 zxid = 0，sid 是每個節(jié)點的名字，這個 sid 在 zoo.cfg 中配置，不會重復。 1： 初始 zxid=0，server1 投票（1，0），server2 投票（2，0），server3 投票（3，0）

2： server1 收到 投票（2，0）時，會先驗證投票的合法性，然后自己的票進行 pk，pk 的邏輯是先比較 zxid，server1（zxid=server2（zxid）=0，zxid 相等再比較 sid，server1（sid）

3： TODO 這里最終是 2 還是 3，需要做實驗確定。

4： server2 收到 server1 投票，會先驗證投票的合法性，然后 pk，自己的票獲勝，server 不用更新自己的票，pk 后，重新在發(fā)送一次投票。

5： 統(tǒng)計投票，pk 后會統(tǒng)計投票，如果半數(shù)以上的節(jié)點投出相同的票，確定選出了 Leader。

6： 選舉結束，被選中節(jié)點的狀態(tài)由 LOOKING 變成 LEADING，其他參加選舉的節(jié)點由 LOOKING變成 FOLLOWING。如果有 Observer 節(jié)點，如果 Observer 不參與選舉，所以選舉前后它的狀態(tài)一直是 OBSERVING，沒有變化。

簡單地說： 開始投票 ->節(jié)點狀態(tài)變成 LOOKING -> 每個節(jié)點選自己-> 收到票進行 PK -> sid 大的獲勝 -> 更新選票 -> 再次投票 -> 統(tǒng)計選票，選票過半數(shù)選舉結果 -> 節(jié)點狀態(tài)更新為自己的角色狀態(tài)。

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