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ZooKeeper 集群中的跟随者对客户端请求的处理流程解读（一）

2015-07-16 09:58:39 by陆晨

在ZooKeeper中QuorumPeer这个类是整个集群的抽象，代表着ZooKeeper的整个集群、其关联着ZooKeeper集群的重要信息，包括集群状态、当前ZK节点的状态、当前ZK节点编号（myid）、数据存储实例(ZKDATABASE)等等。同时QuorumPeer扩展了Thread类，因此在ZooKeeper运行的过程中，QuorumPeer实例是以独立的线程方式运行的。

QuorumPeer线程实例会在主程序体里面循环判断当前集群的状态，这包括下面几种状态：LOOKING（集群正在处于领导者选举的状态）、LEADING（当前节点处于领导者的状态）、FOLLOWING（当前节点处于跟随者的状态）、OBSERVING（当前节点处于观察者的状态）。

本文主要是介绍跟随者对客户端请求处理链的解读，因此我们在这里只关心当前节点处于跟随者状态的时候的程序入口。看下code：

case FOLLOWING: try {  LOG.info("FOLLOWING");  setFollower(makeFollower(logFactory));  follower.followLeader(); } catch (Exception e) {  LOG.warn("Unexpected exception",e); } finally {  follower.shutdown();  setFollower(null);  setPeerState(ServerState.LOOKING); } break;

当ZooKeeper集群结束领导者选举状态之后，如果当前节点判断选举结束当前节点没有被选中，而只能充当跟随者的时候，程序进入上边这个分支，ZooKeepr集群开始构造跟随者实例，即makeFollower方法。makeFollower方法做的事情是根据FollowerZooKeeperServer实例、日志工厂实例和ZooKeeper的数据存储实例来构造Follower实例，并把Follower实例传递给当前集群QuorumPeer的follower属性来进行关联。

protected Follower makeFollower(FileTxnSnapLog logFactory) throws IOException {         return new Follower(this, new FollowerZooKeeperServer(logFactory,                  this,new ZooKeeperServer.BasicDataTreeBuilder(), this.zkDb));     }

跟随者实例构造完成之后就进入了followLeader阶段，也就是跟随领导者的阶段，followLeader方法是Follower接口定义的行为。先简单描述一下followLeader要做的事情：首先建立和领导者的连接，向领导者同步数据，这里跟随者对领导者的通信数据处理方法主要是processPacket。然而发现这里的code和客户端的请求并没有毛的关系，那么跟随者对客户端开放的服务哪里去了呢？还记得上面构造跟随者传入的FollowerZooKeeperServer实例吗。

首先看看syncWithLeader这个方法，表面上它是和领导者同步数据的意思，事实上它偷偷的做了很多事情。

首先从领导者读取一个数据包，这个包可能是下面几种类型的命令：

DIFF：领导者发起DIFF命令

SNAP：领导者发起的SNAP命令，跟随者接收到这个命令后会清空本地的ZK数据库，同步领导者的数据。

TRUNC：领导者发起的TRUNC命令，跟随者接收到这个命令之后会根据本地的日志截断数据，到领导者的最新数据处。

完了之后跟随者将zxid设置为领导者相同的zxid，然后建立会话跟踪。

接下来跟随者开始接收领导者其他命令，包括PROPOSAL、COMMIT、UPTODATE、INFORM和NEWLEADER，这也是跟随者和领导者同步的过程中要做的事情。

PROPOSAL：跟随者接收到PROPOSAL命令的时候会将领导者的提议放入未提交“口袋”。

COMMIT：命令会使得跟随者提交之前未提交的提议，当然需要发生在跟随者和领导者同步镜像数据之后，否则还是将提议放入未提交的口袋，UPTODATE表示跟随者和领导者已经同步数据完成，开始进入新的阶段。

INFORM：这个跟观察者相关的，这里先不介绍。

UPTODATE：表示领导者已经和跟随者同步完成、跟随者可以开始接客。。。

NEWLEADER：表示要换领导者了、开启新的时代。