Dledger的是如何实现主从自动切换的

前言

hello小伙伴们，今天王子又来继续和大家聊RocketMQ了，之前的文章我们一直说Broker的主从切换是可以基于Dledger实现自动切换的，那么小伙伴们是不是很好奇它究竟是如何实现的呢？今天我们就来聊一聊这个话题。

首先我们回顾一下上一篇文章深入研究Broker是如何持久化的中，producer发送消息给Broker后，首先将消息写入到CommitLog日志文件中，然后会把具体的MessageQueue中消息的位置信息存储到ConsumeQueue中。

之后Broker为了实现高可用，是有一个Broker组的，包含Master和Slave，Master接收到数据同步给Slave，一旦出现故障，可以实现主从自动切换。

使用Dledger技术替换CommitLog

现在我们就开始聊聊Dledger是如何实现主从自动切换的。

首先我们要知道Dledger是个什么东西，实际上Dledger自己就有一套CommitLog机制，如果使用了它，它接到数据第一步就是写入自己的CommitLog。

所以，引入Dledger技术，其实就是使用Dledger的CommitLog来替换掉Broker自己的CommitLog。

然后Broker仍然可以基于Dledger的CommitLog，把消息的位置信息保存到ConsumeQueue中。

Dledger是怎么选举Leader的

了解了Dledger是干什么的，那接下来我们就来探索一下，它是如何选举Leader的。

实际上它是通过Raft协议来进行选举的，那Raft又是个什么东东，别急我们慢慢聊。

假设我们的一组Broker中有三台机器，它们之间首先要选择一个Leader，这需要发起一轮一轮的投票，三台机器互相投票最终确定出Leader。

在刚刚启动的时候，这三台机器都会投给自己一票，说:"我要当Leader，别跟老子抢"，然后把这条消息通知给其他机器。

为了方便说明，我们把三台机器分别命名为A,B,C.

那么经过第一轮投票后，A,B,C分别给自己投了一票，并发送给了别人。

这个时候A接到消息一看，好家伙，每个人都投的自己，都很自私，那算了，这次投票直接无效。

接着，每个人开始一段随机时间的休眠，比如A休眠了3秒，B休眠了4秒，C休眠了5秒。

那么3秒过去了，A醒了，抓紧给自己投了一票，又发给别人了。

又过了1秒，B醒了，它也想给自己投票，但是它发现已经有人发给了它消息，现在A已经有一票了，这个时候B会尊重别人的选择，也把票投给A，然后发送给别人。

又过了1秒，C醒了，同样也想给自己投票，但是发现别人已经投了两票给A了，那这时候它也会直接尊重别人的选择，投票给A，然后发送给别人。

这个时候所有人都收到了投票，全是投票给A的，那么A就光荣上岗了。

选举的时候就是谁的票数多，谁就去当老大。

这就是Raft协议中选举Leader的简单解释，总结起来就是，假如一轮投票不能得到结果，那就每个人随机休眠一下，先醒过来的投给自己，后醒过来的尊重大多数人的意见。

依靠这种方式的投票，几轮下来就能选出一个Leader了。

当然，职位越高，责任越大，选举出Leader后，所有的接收消息操作全都由Leader来负责了，Follower只能同步Leader的数据。

Dledger的数据同步机制

现在我们了解了Dledger的投票选举机制，那么Broker接收到消息后，是如何基于Dledger实现数据同步的呢？

同样，Dledger也是通过Raft协议进行多副本同步的，简单来讲，数据同步分为两个阶段，uncommitted阶段和committed阶段。

首先，当Leader接到消息数据后，会先标记消息为uncommitted状态，然后通过Dledger的组件把uncommitted状态的消息发送给Follower上的DledgerServer。

接着Follower接到消息后，会发送一个ack给Leader上的DledgerServer，然后如果Leader发现超过半数的Follower已经给自己返回了ack，那么就认为同步成功了，这时候把状态改为committed。

然后再发消息给Follower，将Follower上的状态也改为committed。

这就是基于Dledger的数据同步机制。

总结

到这里，关于Dledger如何实现主从自动切换的问题我们已经聊完了。

可能有的小伙伴会问，如果Leader宕机了，它是怎么实现自动切换的，好像还是没有说啊。

其实我们只要明白了Dledger是如何通过Raft协议进行选举的就很容易能够猜测出这个问题的答案。

Leader宕机后，自然是剩余的Follower重新发起新的一轮的选举了，然后还是按照老规矩，最后一定会选出一个Leader。

新的消息就由新选举出来的Leader来接收就可以了。

同时，由于数据同步是分为两阶段同步的，超过半数的机器返回ack才会认为是同步成功。

所以就算是在同步过程中Leader宕机了，其实Follower中已经同步了消息，只不过状态是uncommitted而已，新的Leader可以根据这些uncommitted的消息进行数据的恢复操作，更改消息状态为commited。

好了，这下子相信小伙伴们就能更好的理解Dledger了吧，那今天的文章就到这里了，下次见。

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