zookeeper leader选举机制源码

ゝ一纸荒年。 2022-10-17 13:36 201阅读 0赞

[zookeeper leader选举机制][zookeeper leader]

# zk节点状态： #

服务可能处于的状态，从名字应该很好理解:

public enum ServerState { 
    　　LOOKING, FOLLOWING, LEADING, OBSERVING;
    }

开始这个选举算法前，每个节点都会在zoo.cfg上指定的监听端口启动监听(server.1=127.0.0.1:20881:20882)，这里的20882就是这里用于选举的端口。  
每个集群中的节点都有一个状态 LOOKING, FOLLOWING, LEADING, OBSERVING。都属于这4种，每个节点启动的时候都是LOOKING状态，如果这个节点参与选举但最后不是leader，则状态是FOLLOWING，如果不参与选举则是OBSERVING，leader的状态是LEADING。

# 选票的比较逻辑 #

选票的比较逻辑也很简单，依次比较几个关键字段

protected boolean totalOrderPredicate(long newId, long newZxid, long newEpoch, long curId, long curZxid, long curEpoch) { 
            ...
            return ((newEpoch > curEpoch) || 
                    ((newEpoch == curEpoch) &&
                    ((newZxid > curZxid) || ((newZxid == curZxid) && (newId > curId)))));
        }

1.  判断消息里的epoch是不是比当前的大，如果大则消息里id对应的server我就承认它是leader
2.  如果epoch相等则判断zxid，如果消息里的zxid比我的大我就承认它是leader
3.  如果前面两个都相等那就比较一下server id吧，如果比我的大我就承认它是leader。

关于前面两个东西暂时我们不去关心它，对于新启动的集群这两者都是相等的。

那这样看来server id的大小也是leader选举的一环啊（有的人生下来注定就不平凡，这都是命啊）。

最后我们来看看，很多文章所介绍的，如果超过一半的人说它是leader，那它就是leader的逻辑吧

private boolean termPredicate(
                HashMap<Long, Vote> votes,
                Vote vote) { 
    
            HashSet<Long> set = new HashSet<Long>();
            //遍历已经收到的投票集合，将等于当前投票的集合取出放到set中
            for (Map.Entry<Long,Vote> entry : votes.entrySet()) { 
                if (self.getQuorumVerifier().getVotingMembers().containsKey(entry.getKey())
                        && vote.equals(entry.getValue())){ 
                    set.add(entry.getKey());
                }
            }
            
            //统计set，也就是投某个id的票数是否超过一半
            return self.getQuorumVerifier().containsQuorum(set);
        }
    
        public boolean containsQuorum(Set<Long> ackSet) { 
            return (ackSet.size() > half);
        }

最后一关：如果选的是自己，则将自己的状态更新为LEADING，否则根据type，要么是FOLLOWING，要么是OBSERVING。  
到这里选举就结束了。

**第一次启动选举：**  
第一次启动epoch和zxid这两个参数都是相等即为0，  
这里介绍的是一个新集群启动时候的选举过程，启动的时候就是根据zoo.cfg里的配置，向各个节点广播投票，一般都是选投自己。然后收到投票后就会进行进行判断。如果某个节点收到的投票数超过一半，那么它就是leader了。

# 一半以上follower挂掉： #

一个集群有3台机器，挂了一台后的影响是什么？挂了两台呢？

挂了一台：挂了一台后就是收不到其中一台的投票，但是有两台可以参与投票，按照上面的逻辑，它们开始都投给自己，后来按照选举的原则，两个人都投票给其中一个，那么就有一个节点获得的票等于2，2 > (3/2)=1 的，超过了半数，这个时候是能选出leader的。

挂了两台： 挂了两台后，怎么弄也只能获得一张票， 1 不大于 (3/2)=1的，这样就无法选出一个leader了。

[zookeeper leader]: https://www.cnblogs.com/goody9807/p/6535210.html