简介
dledger是openmessaging的一个组件， raft算法实现，用于分布式日志，本系列分析dledger如何实现raft概念，以及dledger在rocketmq的应用
本系列使用dledger v0.40
本文分析dledger的选主
关键词
Raft
Openmessaging
心跳/选主
参考资料
In Search of an Understandable Consensus Algorithm raft论文简版
选主
选主是dledger的关键特性，主节点承担处理Client请求，复制日志到跟随者节点，dledger通过心跳发起选举。
关键属性
本节介绍关键属性，为下面分析准备
- term 任期/轮次
任期: 新的选举开始到下一个选举开始，左闭右开的时间区间，包括选举期和工作期两部分
轮次：任期内选举的轮次，任期内可多轮不提升term选举
- needIncreaseTermImmediately
需要立即增加term的设置，只提升任期，但不对其他节点发起投票请求，用于term落后的节点
- nextTimeToRequestVote
下次请求投票时间
System.currentTimeMillis() + minVoteIntervalMs + random.nextInt(maxVoteIntervalMs - minVoteIntervalMs)
dledger根据情况有不同的设定，下次发起选举时间的差异正是选举的关键
- currVotedFor
本节点投票给谁了，该值提升term时设置为null；该值设置地方只有一处，处理投票handlerVote，即，不提升term节点，投票给谁不会改变
- currTerm
节点当前所处任期
- ledgerEndTerm/ledgerEndIndex
已写入日志的term；已写入日志的索引
两个数据是节点成为leader的关键数据，作为leader已写入日志的term/已写入日志的索引越大越好
分析
选举分3块，第一投票邀请；第二投票；第三投票统计，部署下一步操作
投票邀请
候选者定时维护状态，maintainAsCandidate方法发起投票邀请，邀请其他节点(包括自己)为自己投票
1 检查是否符合投票条件，投票时间到 或者 设置了需要立即提升term
2 double check 节点处于候选者角色
3 是否提升term
lastParseResult是上一轮发起投票分析结果，参考后面投票统计
只需提升term，追赶上该轮投票的term，不发起投票邀请
4 获取节点的已写入的term/index
5 重置needIncreaseTermImmediately
term落后，设置该标记为true，提升term后，恢复默认
6 邀请节点投自己一票，邀请也发给自己
投票
节点，包括发起投票的领导者，处理投票请求
1 投票发起者的合法性检查
投票请求的leader是发起者，投票实际是拉票，邀请其他节点投自己一票
1.1 leader是否组内的节点
目前版本不知道集群变更，实际不会出现
1.2 不应该出现的leader
参看问题分析
-----------------------------------------分割线------------------------------------------
2 检查已写入日志term和index
这个好理解，想做leader，写入的日志应该比我多；比我少的，没资格让我投你票
-----------------------------------------分割线------------------------------------------
term相关检测
3 请求节点的term < 本节点term，拒绝投票，请求节点的term落后了
4 term一致
4.1 currVoteFor为空，还没投票
后面的检测没问题的话，本节点投票给发起节点
4.2 currVoteFor不为空，已投票，而且投的是发起节点
4.3 currVoteFor不为空，投票给其他节点了
下面继续细分，本节点是否已有leader，这里考虑一个问题，有无可能currVoteFor为空，并且有leader?
不可能，分两种情况，
- 本节点是跟随者，本节点未进入本term选举，本节点term小于发起者term
- 本节点是候选者，提升term置空currVoteFor，成为候选者要置空leader
4.4 本节点term落后了
设置needIncreaseTermImmediately，提升term，但不发起投票请求
5 发起节点term与本节点已写入日志term比较
与2相同，发起节点资格不够，不能投你
-----------------------------------------分割线------------------------------------------
6 本节点用户设置优先当领导，而且条件符合，不投票给发起节点，自己优先
7 最后，投票给请求节点
投票统计
7 首先准备好统计量
-----------------------------------------分割线------------------------------------------
统计不详细分析，看注释便清楚
-----------------------------------------分割线------------------------------------------
7.3 提早通过latch等待，3个条件
1. 已有选出leader
2. 票数已过半，自己将成为leader
3. 本节点未够票，剩下的票不过半，即，也没有其他人选上
7.4 统计所有节点数
总数达到allNum.get() == memberState.peerSize()，所有心跳请求返回(包括连接不上)，退出
* memberState.peerSize() 实为 memberState.peerSize()+1-1，peerSize从0开始，数量需+1，排除自己，数量-1
部署下一论投票行动
8 投票统计结果决定下一步投票行动
8.1 本节点term落后了
提升任期，再发起投票请求，这点跟投票者不一样，投票者term落后设置needIncreaseTermImmediately=true，即只提升，不发起投票请求，这样做容易理解，选出主节点，需要争票的少，投票的多，投票发起节点只有一个，投票的节点多个
8.2 集群已有leader，无需再发起投票，但不立即转为follower，延长下次投票，等待下一个leader的心跳，调整为正确的leader，便进入正常工作
8.3 有效返回节点数过少，通常是网络原因，只有等
8.4 除去日志比自身完整的节点，还不够票数当选，让贤，延迟下次投票邀请的时间，让其他节点发起投票
8.5 当选leader
8.6 加上term落后的节点够票数让本节点当选
此时，term落后的节点提升term，立即选举增加本节点当选的几率，但REVOTE_IMMEDIATELY实际没使用
8.7 选票分散，提升任期，投票
9 选上了，赶快坐上宝座当领导
总结：行动的目标是尽快选到领导者，策略上尽量逼近目标无疑是正确的。
有效性
本节去掉异常情况，只看选举的主体流程，分析一下选主的有效性，dledger的规则/逻辑怎样让分布节点获得过半票数
去掉的异常情况
1 本节点term落后
2 有效返回过少
3 写入日志term/index比投票节点小
4 投票节点term小于本节点
选举主体：
1 已经选出领导者
2 获得投票过半
3 投票分散，未能选为领导者
1/2 两种情况选举完成
3，提升term；设置下次投票时间，投票时间有范围的随机值，只要有不多于2个节点率先发起投票，其他节点投票，这就可以选出主节点
问题
选举未分析出来的点