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Apache Zookeeper面试题 PDF 下载
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 主要内容：
1. ZooKeeper是什么,有什么功能
Zookeeper 是 ⼀个典型的分布式数据⼀致性的解决⽅案.
Zookeeper的典型应⽤场景:
数据发布/订阅
负载均衡
命名服务
分布式协调/通知
集群管理
Master
分布式锁
分布式队列
2. 讲⼀下leader 选举过程
这⾥选取3台机器组成的服务器集群为例。在集群初始化阶段，当有⼀台服务器Server1启动时，其单独⽆法进⾏和
完成Leader选举，当第⼆台服务器Server2启动时，此时两台机器可以相互通信，每台机器都试图找到Leader，于
是进⼊Leader选举过程。选举过程如下：
(1) 每个Server发出⼀个投票。由于是初始情况，Server1和Server2都会将⾃⼰作为Leader服务器来进⾏投票，每
次投票会包含所推举的服务器的myid和ZXID，使⽤(myid, ZXID)来表示，此时Server1的投票为(1, 0)，Server2的
投票为(2, 0)，然后各⾃将这个投票发给集群中其他机器。
(2) 接受来⾃各个服务器的投票。集群的每个服务器收到投票后，⾸先判断该投票的有效性，如检查是否是本轮投
票、是否来⾃LOOKING状态的服务器。
(3) 处理投票。针对每⼀个投票，服务器都需要将别⼈的投票和⾃⼰的投票进⾏PK，PK规则如下
· 优先检查ZXID。ZXID⽐较⼤的服务器优先作为Leader。
· 如果ZXID相同，那么就⽐较myid。myid较⼤的服务器作为Leader服务器。
对于Server1⽽⾔，它的投票是(1, 0)，接收Server2的投票为(2, 0)，⾸先会⽐较两者的ZXID，均为0，再⽐较
myid，此时Server2的myid最⼤，于是更新⾃⼰的投票为(2, 0)，然后重新投票，对于Server2⽽⾔，其⽆须更新⾃
⼰的投票，只是再次向集群中所有机器发出上⼀次投票信息即可。
(4) 统计投票。每次投票后，服务器都会统计投票信息，判断是否已经有过半机器接受到相同的投票信息，对于
Server1、Server2⽽⾔，都统计出集群中已经有两台机器接受了(2, 0)的投票信息，此时便认为已经选出了
Leader。
(5) 改变服务器状态。⼀旦确定了Leader，每个服务器就会更新⾃⼰的状态，如果是Follower，那么就变更为
FOLLOWING，如果是Leader，就变更为LEADING。Leader 选取算法分析
在3.4.0后的Zookeeper的版本只保留了TCP版本的FastLeaderElection选举算法。当⼀台机器进⼊Leader选举时，
当前集群可能会处于以下两种状态
· 集群中已经存在Leader。
· 集群中不存在Leader。
对于集群中已经存在Leader⽽⾔，此种情况⼀般都是某台机器启动得较晚，在其启动之前，集群已经在正常
⼯作，对这种情况，该机器试图去选举Leader时，会被告知当前服务器的Leader信息，对于该机器⽽⾔，仅仅需
要和Leader机器建⽴起连接，并进⾏状态同步即可。⽽在集群中不存在Leader情况下则会相对复杂，其步骤如
下：
(1) 第⼀次投票。⽆论哪种导致进⾏Leader选举，集群的所有机器都处于试图选举出⼀个Leader的状态，即
LOOKING状态，LOOKING机器会向所有其他机器发送消息，该消息称为投票。投票中包含了SID（服务器的唯⼀
标识）和ZXID（事务ID），(SID, ZXID)形式来标识⼀次投票信息。假定Zookeeper由5台机器组成，SID分别为1、
2、3、4、5，ZXID分别为9、9、9、8、8，并且此时SID为2的机器是Leader机器，某⼀时刻，1、2所在机器出现
故障，因此集群开始进⾏Leader选举。在第⼀次投票时，每台机器都会将⾃⼰作为投票对象，于是SID为3、4、5
的机器投票情况分别为(3, 9)，(4, 8)， (5, 8)。
(2) 变更投票。每台机器发出投票后，也会收到其他机器的投票，每台机器会根据⼀定规则来处理收到的其他
机器的投票，并以此来决定是否需要变更⾃⼰的投票，这个规则也是整个Leader选举算法的核⼼所在，其中术语
描述如下
· vote_sid：接收到的投票中所推举Leader服务器的SID。
· vote_zxid：接收到的投票中所推举Leader服务器的ZXID。
· self_sid：当前服务器⾃⼰的SID。
· self_zxid：当前服务器⾃⼰的ZXID。
每次对收到的投票的处理，都是对(vote_sid, vote_zxid)和(self_sid, self_zxid)对⽐的过程。
规则⼀：如果vote_zxid⼤于self_zxid，就认可当前收到的投票，并再次将该投票发送出去。
规则⼆：如果vote_zxid⼩于self_zxid，那么坚持⾃⼰的投票，不做任何变更。
规则三：如果vote_zxid等于self_zxid，那么就对⽐两者的SID，如果vote_sid⼤于self_sid，那么就认可当前收到的
投票，并再次将该投票发送出去。
规则四：如果vote_zxid等于self_zxid，并且vote_sid⼩于self_sid，那么坚持⾃⼰的投票，不做任何变更。
结合上⾯规则，给出下⾯的集群变更过程。
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苏公网安备 32061202001004号
