Leader选举概述

Leader选举是保证分布式数据一致性的关键所在。当Zookeeper集群中的一台服务器出现以下两种情况之一时，需要进入Leader选举。
(1) 服务器初始化启动。
(2) 服务器运行期间无法和Leader保持连接。

1.服务初始化期间

若进行Leader选举，则至少需要两台机器，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

使用(myid, ZXID)来表示，每个server的投票数。

(2) 接受来自各个服务器的投票

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

优先检查ZXID,如果ZXID相同，那么就比较myid。

(4) 统计投票

判断是否已经有过半机器接受到相同的投票信息.

(5) 改变服务器状态

服务器具有四种状态，分别是LOOKING（寻找Leader状态）、OBSERVING（观察者状态）、FOLLOWING（跟随者状态）、LEADING（领导者状态）。

如果是Follower，那么就变更为FOLLOWING，如果是Leader，就变更为LEADING。

在Zookeeper运行期间，Leader与非Leader服务器各司其职，即便当有非Leader服务器宕机或新加入，此时也不会影响Leader，但是一旦Leader服务器挂了，那么整个集群将暂停对外服务，进入新一轮Leader选举，其过程和启动时期的Leader选举过程基本一致。

(1) 变更状态

Leader挂后，余下的非Observer服务器都会讲自己的服务器状态变更为LOOKING，然后开始进入Leader选举过程。

(2) 每个Server会发出一个投票

(3) 接收来自各个服务器的投票

(4) 处理投票

(5) 统计投票

(6) 改变服务器的状态