Zookeeper-相关流程

选主流程：

　　当Zk进入恢复模式时，需要重新选举出一个新的leader，让所有的Server都恢复到一个正确的状态。Zk的选举算法有两种：一种是基于basic paxos实现的，一种是基于fast paxos算法实现的。系统默认的是fast paxos。

basic paxos流程：

　　1、当前Server中发起选举的线程担任选举线程，主要功能是对投票结果进统计，并选出推荐的Server

　　2、选举线程向所有的Server发起一次询问（包括自己）

　　3、选举线程收到Server的回复后，通过验证zxid是否一致来判断是否是自己发起的询问。然后获取对方的id（myid），并存储到当前询问对象列表中，最后获取对方提议的leader相关信息（id，zxid），并将这些信息存储到当次选举的投票记录表中

　　4、收到所有的Server回复后，计算出zxid最大的server，并将这个server相关信息设置为下一次要投票的server

　　5、线程将当前zxid最大的Server设置为当前Server要推荐的leader，如果此时获胜的Server获得N/2+1的Server票数，设置当前推荐的leader为获胜的Server，将根据获胜的Server相关信息设置自己的状态，否则，继续这个过程，知道leader被选举出来

　　要使leader获得多数server支持，则server总数必须是奇数2n+1，且存活的Server的数目不得少于n+1。

　　每个Server启动后都会重复意思流程。在恢复模式下，如果是刚从崩溃状态恢复的或者刚启动的Server还会从磁盘快照中恢复数据和会话信息。zk会记录事务日志并定期进行快照，方便在恢复时进行状态恢复。选主的具体流程图如下：

　　

　　

fast paxos流程：

　　在选举过程中，某server首先先所有server提议自己要成为leader，当其他server收到提议后，解决epoch和zxid的冲突，并接受对方的提议，然后向对方发送接收提议完成的消息，重复这个流程，最后一定能选出leader。流程图如下：

同步流程：

　　选举完leader以后，zk进入状态同步过程。

　　1、leader等待server连接

　　2、Follower连接leader，将最大的zxid发送给leader

　　3、leader根据follower的zxid确定同步点

　　4、完成同步后通知follwoer已经成为uptodate状态

　　5、follower收到uptodate消息后，又可以重新接受client的请求进行服务

工作流程：

　　Leader的工作流程

　　leader主要由三个功能：

　　1、恢复数据；

　　2、维持与learner的心跳，接收learner请求并判断learner的请求消息类型；

　　3、learner的消息类型主要由PING消息、REQUEST消息、ACK消息、REVALIDATE消息根据不同消息类型，进行不同的处理；

　　PING消息：指Learner的心跳消息。

　　REQUEST消息：指follower发送的提议信息，包括写请求及同步请求。

　　ACK消息：是follower对提议的回复，超过半数follower通过，则commit该提议。

　　REVALIDATE消息：用来延长SESSION有效时间。

　　Leader的工作流程简图如下所示，实际实现中要复杂得多，启动了三个线程来实现功能。

　　

　　　

　　follower工作流程

　　follower主要有四个功能：

　　1、向leader发送请求（PING、REQUEST、ACK、REVALIDATE）

　　2、接收leader消息并处理

　　3、接收client的请求，如果为写请求，发送给leader进行投票

　　4、返回client结果

　　

　　follower的消息循环处理如下几种来着leader的消息：

　　1、PING消息：心跳消息

　　2、PROPOSAL消息：Leader发起的提案，要求follower投票

　　3、COMMIT消息：服务端最新一次提案的信息

　　4、UPTODATE消息：表明同步完成

　　5、REVALIDATE消息：根据leader的REVALIDATE结果，关闭待revalidate的session还是允许其接受消息

　　6、SYNC消息：返回SYNC结果到客户端。这个消息最初由客户端发起，用来强制得到最新的更新

　　follower的工作流程简图如下，在实际实现中，follower是通过5个线程来实现功能的。

　　

　　Observer的流程和follower相似，不同点就是Observer不参加投票