zookeeper源碼 — 三、集群啟動—leader、follower同步

zookeeper集群啟動的時候，首先讀取配置，接着開始選舉，選舉完成以后，每個server根據選舉的結果設置自己的角色，角色設置完成后leader需要和所有的follower同步。上面一篇介紹了leader選舉過程，這篇接着介紹啟動過程中的leader和follower同步過程。

本文結構如下：

• 同步過程
• 總結

同步過程

設置server當前狀態

server剛啟動的時候都處於LOOKING狀態，選舉完成后根據選舉結果和對應配置進入對應的狀態，設置狀態的方法是：

private void setPeerState(long proposedLeader, SyncedLearnerTracker voteSet) {
    ServerState ss = (proposedLeader == self.getId()) ?
            ServerState.LEADING: learningState();
    self.setPeerState(ss);
    if (ss == ServerState.LEADING) {
        leadingVoteSet = voteSet;
    }
}

1. 如果當前server.myId等於選舉出的leader的myId——也就是proposedLeader，則當前server就是leader，設置peerState為ServerState.LEADING
2. 否則判斷當前server的具體角色，因為follower和observer都是learner，需要根據各自的配置來決定該server的狀態(配置文件里面的key是peerType，可選的值是participant、observer，如果不配置learnerType默認是LearnerType.PARTICIPANT)
   1. 如果配置的learnerType是LearnerType.PARTICIPANT，則狀態為ServerState.FOLLOWING
   2. 否則，狀態為ServerState.OBSERVING

准備同步

leader開始工作的入口就是leader.lead方法，這里的leader是Leader的實例，如下圖所示

准備的過程是：

• 創建leader的實例，Leader，構造方法中傳入LeaderZooKeeperServer的實例
• 調用leader.lead
  • 加載ZKDatabase
  • 監聽指定的端口（配置的用來監聽learner連接請求的端口，配置的第一個冒號后的端口），接收來自follower的請求
  • while循環，檢查當前選舉的狀態是否發生變化需要重新進行選舉

同時，follower設置完自己的狀態后，也開始進行類似leader的工作

• 創建follower，也就是Follower的實例，同時創建FollowerZooKeeperServer
• 建立和leader的連接

進行同步

同步的總體過程如下：

在准備階段完成follower連接到leader，具備通信狀態

1. leader阻塞等待follower發來的第一個packet
   1. 校驗packet類型是否是Leader.FOLLOWERINFO或者Leader.OBSERVERINFO
   2. 讀取learner信息
      1. sid
      2. protocolVersion
      3. 校驗follower的version不能比leader的version還要新
2. leader發送packet(Leader.LEADERINFO)給follower
3. follower收到Leader.LEADERINFO后給leader回復Leader.ACKEPOCH
4. leader根據follower ack的packet內容來決定同步的策略
   1. lastProcessedZxid == peerLastZxid，leader的zxid和follower的相同
   2. peerLastZxid > maxCommittedLog && !isPeerNewEpochZxid follower超前，刪除follower多出的txlog部分
   3. (maxCommittedLog >= peerLastZxid) && (minCommittedLog <= peerLastZxid) follower落后於leader，處於leader的中間 同步(peerLaxtZxid, maxZxid]之間的commitlog給follower
   4. peerLastZxid < minCommittedLog && txnLogSyncEnabled follower落后於leader，使用txlog和commitlog同步給follower
   5. 接下來leader會不斷的發送packet給follower，follower處理leader發來的每個packet
5. 同步完成后follower回復ack給leader
6. leader、follower進入正式處理客戶端請求的while循環

總結

zookeeper為了保證啟動后leader和follower的數據一致，在啟動的時候就進行數據同步，leader與follower數據傳輸的端口和leader選舉的端口不一樣。數據同步完成后就可以接受client的請求進行處理了。