关于leader的选举，Zookeeper提供了三种方式：LeaderElection, AuthFastLeaderElection, FastLeaderElection。 其中FastLeaderElection是Zookeeper默认使用的。 当ZK服务启动的时候首先要做的事情就是Leader的选举。在选举过程中，每个zk server会有以下四种选举状态：

  • LOOKING 竞选状态
  • FOLLOWING 追随状态，同步Leader状态，参与投票
  • LEADING Leader状态
  • OBSERVING 观察状态，同步leader状态，不参与投票

各个节点在投票时，会将投票信息发送给集群中的所有节点，投票信息主要包含：

  • 服务器Id： 编号越大，权重越大
  • 数据Id：值越大，数据越新，权重越大
  • 逻辑时钟：即投票的次数，同一轮投票过程中的逻辑时钟是相同的。每投完一次票这个值就会增加，然后与收到其他节点投票信息中的值对比，根据不同的值做出不同的判断
  • 选举状态：各个节点都是独立的，当节点启动时，初始化的状态均从LOOKING开始。

每个节点在启动时都会给自己投票选举自己作为Leader，然后将投票信息发送出去，如此循环直到选出领导为止。判断是否选举胜出默认采用投票数大于半数胜出的原则。

下面从5台初始启动的节点(节点上没有数据)理解一下选举过程，serverId分别为1,2,3,4,5，依次启动1,2,3,45：

  • server1启动，给自己投票，发送投票信息，此时由于其他server还未启动而得不到反馈，server1一直处于LOOKING状态
  • server2启动，给自己投票，发送投票信息，与server1交换信息，此时server2的serverId大于server1，但因为投票数没有超过半数，server1和server2都是LOOKING状态
  • server3启动，给自己投票，发送投票信息，与server1，server2交换信息，server3的serverId最大，同时投票数超过半数，server3胜出
  • server4启动，给自己投票，发送投票信息，因为之前server3已经胜出，所以leader仍然是server3
  • server5同server4