Zookeeper分布式一致性协议ZAB

本文主要是介绍Zookeeper分布式一致性协议ZAB，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1、分布式一致性协议ZAB详解

Zookeeper Atomic Broadcast（Zookeeper 原子广播协议）。ZAB 协议是为分布式协调服务 Zookeeper 专门设计的一种支持 崩溃恢复 和 原子广播 的协议。整个 Zookeeper 就是在这两个模式之间切换。简而言之，当 Leader 服务可以正常使用，就进入消息广播模式，当 Leader 不可用时，则进入崩溃恢复模式。

2、zookeeper集群崩溃恢复leader选举流程

半数节点以上同步成功，3/2+1也就是3个节点需要2个节点同步。zk不是实时的强一致性，可以说是顺序一致性。leader挂了，事务id最大的那个节点成为新的主节点（因为他同步的数据最多）。

3、原子广播协议是什么

ZAB 协议的消息广播过程使用的是一个原子广播协议，类似一个 两阶段提交过程（2PC）。对于客户端发送的写请求，全部由 Leader 接收，Leader 将请求封装成一个事务 Proposal，将其发送给所有 Follwer ，然后，根据所有 Follwer 的反馈，如果超过半数(含leader自己)成功响应，则执行 commit 操作。发送请求会先写到log中，leader收到超过半数ack才会commit写入内存。

4、从create命令来看下zookeeper集群数据同步全流程

通过nio的socketChannel发送到客户端

5、zookeeper链式数据处理器之责任链设计模式剖析

LeaderZooKeeperServer 和 FollowerZooKeeperServer 责任链有一定不同，但整体是类似的，leader做过的syncRequest(同步日志到磁盘)，ackRequest(发送ack到leader)，commit(提交数据到内存)，finalRequest(数据到内存，节点变动触发客户端监听) ，follower也要做一遍这些操作。

//LeaderZooKeeperServerprotected void setupRequestProcessors() {//构建leader请求处理链 -责任链 设计模式RequestProcessor finalProcessor = new FinalRequestProcessor(this);RequestProcessor toBeAppliedProcessor = new Leader.ToBeAppliedRequestProcessor(finalProcessor, getLeader());commitProcessor = new CommitProcessor(toBeAppliedProcessor,Long.toString(getServerId()), false,getZooKeeperServerListener());commitProcessor.start();ProposalRequestProcessor proposalProcessor = new ProposalRequestProcessor(this,commitProcessor);proposalProcessor.initialize();prepRequestProcessor = new PrepRequestProcessor(this, proposalProcessor);prepRequestProcessor.start();//线程处理消息firstProcessor = new LeaderRequestProcessor(this, prepRequestProcessor);setupContainerManager();}
ProposalRequestProcessor构造器中又初始化了两个Processor
public ProposalRequestProcessor(LeaderZooKeeperServer zks,RequestProcessor nextProcessor) {this.zks = zks;this.nextProcessor = nextProcessor;AckRequestProcessor ackProcessor = new AckRequestProcessor(zks.getLeader());syncProcessor = new SyncRequestProcessor(zks, ackProcessor);}

6、集群数据同步全流程

SyncRequestProcessor

client 发起request create /zhuge 666

Leader的操作 1.1 leader向所有follower发送proposal 1.2 写本地数据文件 1.3 给自己发ack

Follower的操作 2.1 写本地数据文件 2.2 返回ack给Leader

Leader的操作 3.1 leader收到半数以上给所有Follower发送commit 3.2 发送inform让observer存储消息 3.3 commit:写自己的内存数据 3.4 回发节点数据变动通知给客户端,触发客户端client监听事件 3.5 返回客户端命令操作结果

Follower的操作 4 commit:写自己的内存数据

当leader发完时还没有超过半数以上，等follower发过来超过后会commit。1.1步中发生的proposal是加入到一个leader的queuedPackets队列里了，leader.lead启动时有启动一个线程LearnerHandler run方法种startSendingPackets方法又启动线程，将队列中的packet阻塞式poll数据转发给follower