Zookeeper重点总结

ZAB协议（Zookeeper Atomic Boardcast ）

zookeeper原子广播协议，zookeeper使用ZAB协议，实现分布式数据一致性。具体的，zk使用一个单一的主进程来接受并处理客户端的事务请求，并使用ZAB协议，将数据的变更状态以事务Proposal的形式广播到所有Follower。

Zookeeper中的角色：

Leader：1，可以进行事务操作（写操作）和非事务操作（读操作），2，保证事务操作的顺序性。

Follower：1，处理非事务请求，转发事务请求给Leader节点。2，可以参与Leader选举 。3，参与事务投票

Observer：1，处理非事务请求，转发事务请求给Leader节点。

Observer节点与Follower节点的区别是不能参与Leader选举投票和事务投票。Observer节点的主要作用就是增加读非事务处理的能力。

Leader选举：

zookeeper集群初始化时，没有leader和follower节点，这时候需要进行leader选举。一般来说，ZXID（事务ID）大的更有机会成为Leader节点，因为ZXID越大，表示数据越新。如果XZID一样，则根据SID(serverID，即myid)判断，SID越大的节点，越有机会成为leader。

选举详细过程：在集群初始化的时候，每个节点都会发出第一个投票，将自己投为leader，投票的数据格式为（SID,ZXID）,投票会被其他节点接收到，其他节点接收到之后，对比自己最新的一次投票，判断哪个被投票的节点更适合称为leader。判断机制如下：谁的ZXID越大，就选谁，ZXID一样，选择SID更大的那个。判断出更适合称为leader的节点之后，将这个Leader节点作为被选举者再次发出投票。

节点在每次发出投票之后，就会统计当前是否有quorum数量（过半，总结点数/2 + 1）的投票都投给了同一个节点，如果存在，则认为这个节点是Leader。之后会等待一定时间（默认200毫秒），看看是否有更新的投票。再之后，看看Leader是不是自己，如果是，则将自己设置为leader，否则将自己设置为follower。

上面是一种集群初始化时，Leader选举的情况。在集群运行过程中，如果leader挂掉，则也会发生leader重新选举。选举的过程和集群初始化时leader选举过程基本是一样的。

 

事务操作（Proposal）

Leader节点进行一个事务提议（Proposal），然后发给各个Follower节点，各个Follower节点收到Proposal之后，记录事务日志，然后返回Ack给Leader节点。Leader如果收到了过半数节点的Ack，则进行事务Commit，并让所有的Follower也进行Commit。Follower收到Commit通知之后，将事务变更应用到内存数据库zkdatabase中。需要注意的是，由于之前Observer并没有参加事务投票，所以Leader发出Commit时候要区别对待。对于Observer，需要将事务内容和ZXID全部发给Observer，Observer才能完成事务。对于Follower，只需要发送ZXID即可。