5.通过解析Zoo.cfg中的配置信息相关的参数,开始创建ZookeeperServer类实例,完成了这一步后,预处理阶段完成

初始化

初始化阶段,则是开始将Zookeeper中的相关服务管理类进行创建,大体流程如下:

1.创建了ZookeeperServer实例后,Zookeeper会创建一个ServerStats实例,此类用来收集Zookeeper运行过程中的统计信息,例如发送客户端的响应包次数,收到的请求包次数,最近启动后最大的延迟和最小延迟等

2.紧接着会创建Zookeeper中的数据存储管理器–FileTxnSnaplog类,此类作为最上层的,提供了一系列了操作数据文件的接口,其中包括操作事务日志和操作快照的接口,而创建当前类实例会根据zoo.cfg中的dataDir以及dataLogDir参数进行构建

3.同样根据解析出来的zoo.cfg配置文件中的tickTime以及session的会话时间来设置对应参数,并且会根据zookeeper.serverCnxnFactory参数来确定启动Zookeeper的网络连接工厂是基于Netty的还是基于jdk自身的Nio工厂

4.确定工厂类型后,Zookeeper会开始初始化一个Thread,作为整个Zookeeper运行过程中的主线程,并且开始初始化ServerCnxnFactory实例

5.当ServerCnxnFactory实例构建完毕后,开始运行对应的run方法中的业务逻辑,此时由于连接工厂已经创建,端口其实已经对外开放了,但是Zookeeper此时还未完成启动过程,还无法对外处理请求

6.开始恢复Zookeeper的数据,将从事务日志以及之前保存的快照进行数据恢复

7.数据恢复完成后,Zookeeper开始构建会话管理器–SessionTracker,此类主要负责管理Session,在创建的时候,将e xpirationlnterval, nextExpirationTimesessionsWithTimeout进行计算以及配置,并且会计算出每一个Session对应的SessionID,并且在运行过程中会负责Session的会话超时检测等

8.创建完毕后,Zookeeper会初始化对应的请求过滤链,而在Zookeeper中请求的过滤链使用了责任链模式,其中处理的顺序流程主要是PrepRequestProessor->SyncRequestProessor->FinalRequestProessor三个请求处理器,至此Zookeeper的初始化流程已经做完

注册提供服务

当Zookeeper的初始化流程完成后,服务器已经开始到就绪状态了,只需要将对应的信息注册以后即可对外提供服务了,此阶段的流程大概如下:

可以看到此阶段中,Zookeeper只需要将JMX服务注册,以及当前相关实例注册完毕,即可完成单机启动流程,此时的Zookeeper已经正常提供服务了

集群模式启动流程

集群模式的启动过程很多和单机模式是一样的,但是由于集群模式下,会有Leader机器选举以及数据同步的过程,因此Zookeeper的集群模式启动过程要复杂的多,而整个集群的启动过程,大体可以分为五个部分,分别是预处理初始化Leader选举Leader与Follower交互以及Leader与Follower启动,其中预处理过程几乎与单机模式一样,唯一的区别在于解析zoo.cfg中的连接配置,判断启动模式为集群模式,开始进入集群模式的初始化操作流程而已,因此,我们从集群模式的初始化开始

初始化

初始化过程大体和单机模式差不多,如下:

1.创建并初始化ServerCnxnFactory

2.创建Zookeeper中的数据文件管理器FileTxnSnaplog

3.在集群模式下,会去创建QuorumPeer实例,Quorum是集群模式下特有的对象,属于Zookeeper的托管者,此类的作用是在运行期间,会不停的检测当前服务器实例的状态,并且在需要选举的时候发起选举

4.创建Zookeeper中的内 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 存数据库ZKDatabase实例,用来记录会话记录以及DataTree和事物日志

5.QuorumPeer实例作为托管者,会在启动过程中,将核心组件信息注册上去,包括之前创建的ZKDatabase、FileTxnSnaplog以及服务器列表信息,选举算法等

6.开始恢复数据

7.数据恢复完成后,开始启动ServerCnxnFactory中的主线程,运行run方法,开始执行服务器选举相关的操作

Leader选举

选举阶段的流程大概如下:

1.Zookeeper解析zoo.cfg配置文件中的 electionAlg属性,来确定进行选举的算法是哪一种,在Zk中有三种选举算法,分别是 LeaderElectionAuthFastLeaderElectionFastLeaderElection,分别对应数值0-3,不过从3.4的版本开始,zk仅支持FastLeaderElection选举算法,其他两种被废弃了。同样的,在选举的初始化阶段,zk会根据自身服务器ID、lastLoggedZxid和当前服务器的epoch初始化一个选举的票据

2.选举初始化准备好以后,开始注册JMX服务

3.前面创建好的QuorumPeer实例会不断检测当前的服务器状态,在正常情况下,QuorumPeer的状态应该是LOOKING,才会开始进行选举操作

4.开始进行选举操作,简单来说,zk中一般是ZXID最大的机器成为Leader,如果ZXID一样,SID越大的则成为Leader。(zk的详细选举流程,则在后续的文章中分析)

Leader与Follower交互

当选举出Leader机器以后,其他的机器则会开始与Leader进行交互,进行数据同步等操作,此阶段的流程大致如下:

1.不同角色(Leader和Follower)的zookeeper服务器在选举完毕后,会开始进入各自角色的主流程
o9n4-1651049120867)]

1.不同角色(Leader和Follower)的zookeeper服务器在选举完毕后,会开始进入各自角色的主流程

Logo

权威|前沿|技术|干货|国内首个API全生命周期开发者社区

更多推荐