ZooKeeper 選舉過程 源碼

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• 參考:https://www.bilibili.com/video/BV1tt41137sT?p=4
• 視頻中帶註釋的源碼：https://github.com/boomblog/zookeeper-vip1/blob/master/src/java/main/org/apache/zookeeper/server/quorum/QuorumPeer.java
• 啓動
  • 傳參
    • 腳本啓動的時候 .sh 發現調用了一個類 傳入配置文件參數 就啓動了
    • 我們可以通過idea 加入參數，也能啓動。
  • 找夥伴
    • 一開始先啓動server1，server1會嘗試連接server2和server3，結果都失敗，然後會重試
    • 然後我們來個客戶端連接的話，因爲沒有leader，會連上就斷開連上就斷開，不斷重試，直到有leader。
  • 加載數據
    • 讀入我們的配置
    • 從硬盤中把持久化的內容讀到內存裏
  • 開啓socket : cnxnFactory.start()
    • 使用NIO
  • 開啓領導選舉
    • 選舉傳輸層（負責傳輸選票）QuorumCnxManager
      • 每個服務器要向其他服務器發送選票
        • 每個服務器對應一個隊列 queueSendMap，裏面放發給這個服務器的選票
      • 每個服務器要從其他服務器接收選票
        • ArrayBlockingQueue<Message> recvQueue
    • 創建個listener，接收別的小夥伴的請求（創建個新線程）
    • 選舉應用層（負責pk等邏輯操作）
      https://mp.weixin.qq.com/s/z73f6rQXYvh2byfkO8tMoA? 備註下，這兩層的示意圖
      • 這一層也有自己的sendQueue和recvQueue
  • 真正開始選舉：super.start() 就是 QuorumPeer.run(): FastLeaderElection
    • 先投給自己
    • 接受其他小夥伴的選票
      • 如果拿不到別人的選票（取隊列爲空），纔會去建立連接（connectAll）
        • 如果兩個server 相互主動連接對方，怎麼辦？
          • 拿到對方的id，和自己的id比較，如果對方的大，關掉連接。
          • 所以永遠是小的做爲server端，大的作爲客戶端建立連接。
    • pk
      • 排序順序：epoch zxid server_id
      • 選票其實也是長這樣(epoch, zxid, server_id)
    • 投票
      • 從server n接收到一個選票，將其更新成贏了的的選票（可能是他，也可能是我自己）放進以server_id爲key的map中（投票箱）
    • 統計 
      • 統計過半數
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• 跟上面的流程對應的代碼：
• org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain#runFromConfig​ 
  • quorumPeer.start();​開啓線程
    • org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeer#run。MainLoop，根據status做不同的事情
      • case LOOKING(剛啓動就是這個，正在尋找老大) 
        • org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeer#startLeaderElection
          • currentVote = new Vote(myid, getLastLoggedZxid(), getCurrentEpoch());
            先投自己
          • this.electionAlg = createElectionAlgorithm(electionType);
            默認是用3：fastElection。然後會啓動兩個線程，瘋狂從兩個隊列（WorkerSender、WorkerReceiver​）poll
            • WorkerSender：就是把選票發出去
            • WorkerReceiver：接受選票並處理
        • setCurrentVote(makeLEStrategy().lookForLeader());
          看下要不要改票。/** * Starts a new round of leader election. Whenever our QuorumPeer changes its state to LOOKING, this method is invoked, and it  sends notifications to all other peers. */開始新的一輪選舉，當QuorumPeer改變狀態爲LOOKING，就會調用這個方法，然後會發通知給所有其他小夥伴
          • HashMap<Long, Vote> recvset
            收到的選票，也就是本地投票箱
          • HashMap<Long, Vote> outofelection 
          • 選票上寫上自己
          • sendNotifications(); 選票發送。實際上是填好選票放到發送隊列裏。別的線程來負責發送。
          • while ((self.getPeerState() == ServerState.LOOKING) &&(!stop))
            只要還在LOOKING狀態，而且程序沒有停止，就一直循環下面邏輯：​
            • Notification n = recvqueue.poll
              接收隊列拖出一個通知
            • 如果是空就繼續發通知sendNotification
              • 如果有一個隊列都清空了（haveDelivered）（queueSendMap），就再sendNotification【sendqueue(應用層，只有一個隊列)和queueSendMap（傳輸層，分不同的小夥伴有不同的隊列）】
              • 否則，嘗試連接所有其他小夥伴
            • 如果收到有效選票
            • switch (n.state) 
              • case LOOKING:
                收到的選票也在LOOKING​
                • 如果對方的epoch比較大
                  • 那就更新自己存的
                  • 清空收到的選票recvset
                  • 按照規則排序，對方選票牛皮則跟着對方投，否則還按自己的投
                    epoch > zxid > serverid
                • 如果對方的epoch比自己小，可能是莫名其妙哪出問題了，打debug日誌然後break循環
                • 對方的epoch跟我一樣
                  • 那也按照規則排序，誰牛皮就按誰的投
                • 把對方的選票放進投票箱recvset
                • 如果termPredicate返回true：從recvqueue中清空選票，只要找到一張更牛皮的選票就把票放回去繼續循環。如果是真的隊列空了，就結束了，看看是不是自己當了老大，是的話就把state改成LEADING，否則改成FOLLOWING
                  /** * Termination predicate. Given a set of votes, determines if have * sufficient to declare the end of the election round. 瞅一眼投票箱，看看是不是足夠宣告投票結束。
                  • 其中一種校驗方法是獲得過半數的選票
              • case FOLLOWING ||LEADING:
      • case FOLLOWING
      • case LEADING