Zookeeper源码剖析-ZAB协议选举流程

文章目录

• ZAB协议介绍
• • • ZAB (ZooKeeper Atomic Broadcast) 协议
    • 1. 概述
    • 2. 模式
    • • 2.1 崩溃恢复模式 (Recovery Mode)
      • 2.2 广播模式 (Broadcast Mode)
    • 3. 详细流程
    • • 3.1 崩溃恢复模式
      • 3.2 广播模式
    • 4. 关键概念
    • 5. 优点
    • 6. 代码示例
    • • 6.1 Leader 选举
      • 6.2 状态同步
      • 6.3 事务提案
    • 7. 总结
• ZooKeeper的Leader选举流程分析
• • • 1. 初始状态
    • 2. 初始化投票
    • 3. 广播投票
    • 4. 接收投票
    • 5. 比较投票
    • 6. 确定获胜者
    • 7. 更新状态
    • 8. 领导者通知
    • 9. 处理客户端请求
    • 10. 重新选举
    • 选举规则
    • 选举示例
    • 总结
• QuorumPeer是如何开启一次Leader选举的?
• • • 1. 服务器状态
    • 2. 初始化投票
    • 3. 启动选举
    • 4. 创建选举算法
    • 5. 发送投票
    • 6. 接收投票
    • 7. 统计投票
    • 8. 确定获胜者
    • 9. 更新状态
    • 10. 领导者通知
    • 11. 处理客户端请求
    • 代码示例
    • 总结
• QuorumPeer的线程主逻辑中是如何根据节点状态启动Leader选举的
• • • QuorumPeer 线程主逻辑
    • 启动 Leader 选举
    • 创建选举算法
    • 选举算法的启动
    • 选举算法的具体实现
    • 总结
• 初步开始查看Leader选举的源码细节
• • • 步骤 1: QuorumPeer 类
    • 步骤 2: 创建选举算法
    • 步骤 3: FastLeaderElection 类
    • • 3.1 构造函数
      • 3.2 startElection 方法
    • 步骤 4: 投票和选举过程
    • • 4.1 初始化投票
      • 4.2 发送投票信息
      • 4.3 接收投票信息
    • 步骤 5: 确定获胜者
    • 步骤 6: 更新状态
    • 步骤 7: 领导者通知
    • 总结
• QuorumPeer是如何尝试去跟其他机器建立连接的?
• • • 1. QuorumPeer 启动
    • 2. 创建 SocketServer
    • 3. 初始化选举算法
    • 4. 启动选举
    • 5. 建立连接
    • • 5.1 创建 PeerManager
      • 5.2 PeerManager 初始化
      • 5.3 PeerManager 连接建立
    • 6. PeerManager 连接逻辑
    • • 6.1 PeerManager.start()
      • 6.2 PeerCnxn 连接
      • 6.3 连接建立过程
    • 总结
• QuorumCnxManager是如何基于TCP监听其他机器的连接的?
• • • 1. QuorumPeer 初始化
    • 2. QuorumCnxManager 创建
    • 3. 处理连接
    • 4. QuorumPeerCnxn 创建
    • 5. 数据读取
    • 6. 数据处理
    • 总结
• ZooKeeper是如何避免两台机器重复建立TCP连接的
• • • 1. 服务器 ID (myid)
    • 2. 服务器地址
    • 3. PeerManager 和 PeerCnxn
    • 4. 连接建立逻辑
    • 5. 连接状态管理
    • 6. 连接唯一性的检查
    • 7. 连接管理器
    • 8. 连接关闭
    • 示例代码
    • 9. 连接超时和心跳检测
    • 总结
• 当两台机器建立连接之后是如何开始发起投票的
• • • 1. 连接建立
    • 2. 初始化投票
    • 3. 创建选举算法
    • 4. 启动选举
    • 5. 发送投票信息
    • 6. 接收投票信息
    • 7. 更新投票
    • 8. 确定获胜者
    • 9. 领导者通知
    • 总结
• SenderWorker是如何将投票发送给其他机器的?
• • • 1. SenderWorker 创建
    • 2. SenderWorker 启动
    • 3. 发送投票
    • 4. 发送队列
    • 5. 发送投票信息
    • 总结
• 如何接收其他机器发送过来的投票
• • • 1. QuorumPeerCnxn 创建
    • 2. 启动读取线程
    • 3. 读取数据包
    • 4. 处理数据包
    • 5. 处理投票
    • 6. 传递给选举算法
    • 7. 更新投票计数
    • 8. 确定获胜者
    • 总结
• 如何进行选票PK以及选票归档?
• • • 1. 选票 PK (比较)
    • • 1.1 投票结构
      • 1.2 投票比较规则
      • 1.3 代码示例
    • 2. 选票归档
    • • 2.1 投票记录
      • 2.2 更新投票
    • 3. 确定获胜者
    • 总结
• 如何通过归档的选票统计出谁当选Leader?
• • • 1. 投票归档
    • 2. 更新投票
    • 3. 确定获胜者
    • 4. 代码示例
    • 5. 投票比较规则
    • 6. 总结
• 如何根据选举结果更新自己的角色状态?
• • • 1. 选举过程
    • 2. 状态更新
    • • 2.1 成为 Leader
      • 2.2 成为 Follower
    • 3. 代码示例
    • 4. 更新状态
    • 5. 总结
• Leader选举完毕之后各自确定角色以及创建核心实体
• Leader是如何启动Follower连接监听器的
• • • 1. 启动监听器
    • • 1.1 代码示例
    • 2. QuorumCnxManager
    • • 2.1 代码示例
    • 3. ListenerThread
    • • 3.1 代码示例
    • 4. QuorumPeerCnxn
    • • 4.1 代码示例
    • 5. 总结
• Follower是如何向Leader发起连接请求的?
• Leader跟Follower建立连接之后会干什么?
• • • 1. 初始化握手
    • 2. 心跳机制
    • 3. 状态同步
    • 4. 完成同步
    • 5. 正常服务
    • 6. 事务提交
    • 7. Follower 应用事务
    • 代码示例
    • 总结
• Jute是什么序列化协议?ZooKeeper内部通信是如何实现的
• • • Jute 序列化协议
    • • 特点
      • 使用场景
    • ZooKeeper 内部通信
    • • 数据包结构
      • 通信流程
    • 示例代码
    • • 序列化
      • 反序列化
      • 使用示例
    • 总结
• Follower在完成连接建立之后是如何向Leader进行注册的
• • • 1. 握手
    • 2. 注册
    • 3. 状态同步
    • 4. 正常服务
    • 代码示例
    • • 4.1 Follower 向 Leader 发送 Sync 请求
      • 4.2 Leader 接收 Sync 请求
      • 4.3 Follower 应用事务
    • 5. 总结
• Leader是如何处理Follower的注册请求的?
• • • 1. 接收 Sync 请求
    • 2. 确定缺失的事务
    • 3. 发送缺失的事务
    • 4. 状态同步
    • 代码示例
    • • 4.1 解序列化 Sync 请求
      • 4.2 处理 Sync 请求
    • 5. 总结
• Follower注册完毕之后的数据同步通信架构
• • • 1. 状态同步
    • 2. 通信架构
    • 3. 数据包结构
    • 4. 通信流程
    • • 4.1 Follower 发送 Sync 请求
      • 4.2 Leader 确定缺失的事务
      • 4.3 Leader 发送缺失的事务
      • 4.4 Follower 应用事务
      • 4.5 完成同步
    • 5. 代码示例
    • • 5.1 Follower 发送 Sync 请求
      • 5.2 Leader 确定缺失的事务
      • 5.3 Follower 应用事务
    • 6. 总结