ZooKeeper 的集群选主、数据同步

（一）ZooKeeper 的全新集群选主
以一个简单的例子来说明整个选举的过程：假设有五台服务器组成的 zookeeper 集群，它们的 serverid 从 1-5，同时它们都是最新启动的，也就是没有历史数据，在存放数据量这一点上，都是一样的。假设这些服务器依序启动，来看看会发生什么
1、服务器 1 启动，此时只有它一台服务器启动了，它发出去的报没有任何响应，所以它的选举状态一直是 LOOKING 状态
2、服务器 2 启动，它与最开始启动的服务器 1 进行通信，互相交换自己的选举结果，由于两者都没有历史数据，所以 id 值较大的服务器 2 胜出，但是由于没有达到超过半数以上的服务器都同意选举它(这个例子中的半数以上是 3)，所以服务器 1、2 还是继续保持 LOOKING状态
3、服务器 3 启动，根据前面的理论分析，服务器 3 成为服务器 1,2,3 中的老大，而与上面不同的是，此时有三台服务器(超过半数)选举了它，所以它成为了这次选举的leader
4、服务器 4 启动，根据前面的分析，理论上服务器 4 应该是服务器 1,2,3,4 中最大的，但是由于前面已经有半数以上的服务器选举了服务器 3，所以它只能接收当小弟的命了
5、服务器 5 启动，同 4 一样，当小弟

总结：zookeeper server 的三种工作状态
LOOKING：当前 Server 不知道 leader 是谁，正在搜寻，正在选举
LEADING：当前 Server 即为选举出来的 leader，负责协调事务
FOLLOWING：leader 已经选举出来，当前 Server 与之同步，服从 leader 的命令

（二）ZooKeeper 的非全新集群选主
那么，初始化的时候，是按照上述的说明进行选举的，但是当 zookeeper 运行了一段时间之后，有机器 down 掉，重新选举时，选举过程就相对复杂了。
需要加入数据 version、serverid 和逻辑时钟。

数据 version：数据新的 version 就大，数据每次更新都会更新 version
server id：就是我们配置的 myid 中的值，每个机器一个
逻辑时钟：这个值从 0 开始递增，每次选举对应一个值，也就是说：如果在同一次选举中，那么这个值应该是一致的；逻辑时钟值越大，说明这一次选举 leader 的进程更新，也就是每次选举拥有一个 zxid，投票结果只取 zxid 最新的

选举的标准就变成：
1、逻辑时钟小的选举结果被忽略，重新投票
2、统一逻辑时钟后，数据 version 大的胜出
3、数据 version 相同的情况下，server id 大的胜出
根据这个规则选出 leader。

（三）数据同步
选完 leader 以后，zk 就进入状态同步过程。
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 follower 已经成为 uptodate 状态；
5、follower 收到 uptodate 消息后，又可以重新接受 client 的请求进行服务了。
以下是流程图：