Zookeeper原理篇-Zookeeper启动流程分析(1)_zkt开发流程详解-程序员宅基地
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, nextExpirationTime和 sessionsWithTimeout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 LeaderElection 、 AuthFastLeaderElection 和FastLeaderElection，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
2.在Zookeeper集群运行期间，Leader服务器需要和其他的服务器保持连接确定集群的机器存活情况，zk创建LearnerCnxAcceptor实例用来负责处理所有的非Leader机器的连接请求
3.非Leader服务器在启动完毕后，会从选举的结果中找到集群的Leader,并且尝试进行连接
4.Leader的LearnerCnxAcceptor实例在接受到非Leader机器的请求后，会创建LearnerCnxHandler实例，每个实例会对应一个Leader与非Leader机器的连接，负责对应服务器之间的消息通信处理以及数据同步操作
5.当非Leader机器与Leader服务器建立连接后，非Leader机器就会将自己的信息发送给Leader，此过程的数据称之为LearnerInfo，其中包括了当前服务器的SID以及最大的ZXID
6.Leader收到LearnerInfo消息后，从中解析出SID和ZXID，然后根据ZXID解析出epochoflearner，和Leader自身的epochofleader进行比较，如果发现Leader的epochofleader比较小，则会更新Leader的epoch:
epoch_of_leader = epoch_of_learner + 1
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