<span>raft算法</span>

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规则：

1）集群中所有节点在任何时刻都只能在leader、follower、candidate这3个状态中；

2）集群中必须有且只有一个领导者，客户端所有的读写请求最终都是发给领导人来处理的。在没有领导人的情况下，集群不对外提供服务。所以领导人选举是首要要解决的问题；

3）集群每进行一次选举就会产生一个单调自增的任期，表明该任期内哪个节点是leader，这样就记录了集群的生命周期内的所有选举结果，任期term是一个全局且连续单调递增的整数，每完成一次选举，term会递增 +1；

4）选举成为leader的规则，决议通过都必需要超过半数节点同意，也就是大多数节点赞成。对于领导人选举来说，就是一个候选人收到了包括它自己在内的超过半数节点的选票。比如一个集群由5台机器组成，一个候选人如果收到除了它自己之外2台机器的选票，那它就可以成功当选，即向上取整：ceil(节点数/2)，即大于等于该数即可；

5）被选举成为leader的节点，一定是当前所有可连通的节点中具有最新数据的节点，因此，具有最新数据是成为leader的首要条件。

6）选举超时机制。每个节点的选举超时时间都是一个在150ms到300ms之间的一个随机值。

7）leader的职责：为了保持它的统治地位，要不断的向其他节点发送心跳，告诉他们“我还活着，我还活着，，，，”，不然follower就会过时不候的态度，到了electionTimeout就会跃跃欲试地发起选举干掉你，所以身为leader也是不容易的，时刻准备着被抛弃掉。Leader 节点选举时，最终选出来的 Leader 的 term 任期一定是最大的。

8）follower节点收到心跳请求后，会返回响应，发现原来 Leader 还在，不需要发起选举，同时要重置选举超时时间 electionTimeout，每次收到leader的心跳都会重置一下自己的electionTimeout。每个节点都有 electionTimeout 选举超时时间，用于当 Follower 节点无法收到心跳时，到期发起选举 Leader 的操作。

9）选举超时时间：每个follower在启动后都会随机赋予一个超时时间electionTimeout，follower启动后开始等待，在这个超时时间内，如果没有收到其他的投票请求、心跳请求、日志复制请求，follower进入candidate状态，并开始发起投票，如果这段时间有收到上述请求，则复位等待时间，重新开始等待。

状态变换规则：

1）在一个正常运行中的任期内，集群处于稳定状态，集群中只有两种节点：leader和follower。其中只有一个节点是leader，其余节点均是follower，leader定期并行地向每个follower发送心跳信息，以此表明自己是leader身份和地位，以免follower忘记了他们是follower的身份；

2）当Leader宕机后，集群进入重新选举阶段，只会存在Follower和Candidate，一旦新的Leader被选出，没选上的Candidate就转成Follower；

3）选举超时机制。集群启动后，初始节点状态都是 Follower 状态。如果每次各节点都投票给自己，Leader 会始终无法选出来，这样僵持下去肯定是不行的。所以出现了 electionTimeout 的概念，称为 选举超时时间 每个节点都会有 electionTimeout。一旦发现一轮投票没有结果，集群中各节点自身设置一个 electionTimeout，时间范围在 150ms ~ 300ms 之间的一个随机值。

4）当一个处于follower状态的节点的electionTimeout时间到了，该节点就从follower状态转换为candidate状态，该节点立马给自己投一票，然后并行地向集群中其他两个节点发起选举投票（Http协议或者RPC协议请求都可以），其他节点收到candidate发出的选举请求后，根据自己节点和candidate节点上的任期大小比较而进行投票赞成还是反对。

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