[原始碼閱讀] 阿里SOFA服務註冊中心MetaServer(3)
阿新 • • 發佈：2020-10-15
# [原始碼閱讀] 阿里SOFA服務註冊中心MetaServer(3)
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## 0x00 摘要
SOFARegistry 是螞蟻金服開源的一個生產級、高時效、高可用的服務註冊中心。本系列將帶領大家一起分析其MetaServer的實現機制。本文為第三篇，介紹MetaServer如何基於raft實現了資料一致性。
因為篇幅限制，本文不會涉及 Raft 和 JRaft 的原理和實現，只是講解MetaServer如何基於 JRaft 的實現。
## 0x01 概念
### 1.1 分散式一致性
分散式一致性 (distributed consensus) 是分散式系統中最基本的問題，用來保證一個分散式系統的可靠性以及容災能力。
簡單的來講，就是如何在多個機器間對某一個值達成一致，並且當達成一致之後，無論之後這些機器間發生怎樣的故障，這個值能保持不變。抽象定義上， 一個分散式系統裡的所有程序要確定一個值 v，如果這個系統滿足如下幾個性質，就可以認為它解決了分散式一致性問題，幾個性質分別是 :
- Termination: 所有正常程序都會決定 v 具體的值，不會存在一直在迴圈的程序。
- Validity: 任何正常程序如果有一個確定的值 v’，那麼 v’ 肯定是某個程序提交的。比如隨機數生成器就不滿足這個性質。
- Agreement: 所有正常程序選擇的值都是一樣的。
### 1.2 SOFAJRaft
SOFAJRaft 是一個基於 Raft 一致性演算法的生產級高效能 Java 實現，支援 MULTI-RAFT-GROUP，適用於高負載低延遲的場景。
因為 SOFARegistry 叢集節點列表資料並不是很多，因此不需要使用資料分片的方式在 MetaServer 中儲存。叢集節點列表儲存在 Repository 中，通過 Raft 強一致性協議對外提供節點註冊、續約、列表查詢等 Bolt 請求，從而保障叢集獲得的資料是強一致性的。
## 0x02 基礎架構
這裡的基礎架構指的是 ：基於JRaft之上的，在SOFARegistry之中構建的基礎架構，包括StateMachine，Handler，RaftServer，RaftClient 等等。
### 2.1 RaftExchanger
Exchange 作為 Client / Server 連線的抽象，負責節點之間的連線。RaftExchanger就是Raft協議連線的抽象，可以看到其中包含配置，Registry和Raft元件。
```java
public class RaftExchanger {
@Autowired
private MetaServerConfig metaServerConfig;
@Autowired
private NodeConfig nodeConfig;
@Autowired
private Registry metaServerRegistry;
private RaftServer raftServer;
private RaftClient raftClient;
private CliService cliService;
}
```
在系統啟動時候，會把Raft這幾個元件啟動。
```java
private void initRaft() {
raftExchanger.startRaftServer(executorManager);
raftExchanger.startRaftClient();
raftExchanger.startCliService();
}
```
### 2.2 RaftServer
RaftServer是Raft協議的服務端，主要有如下成員或者行為：
- 啟動一個 raft node節點，提供分散式服務。
- 內部使用 jraft 提供的 `RaftGroupService` 服務框架。
- fsm是業務狀態機，其實現類是`ServiceStateMachine`，其行為handler針對Leader和follower分別有leaderProcessListener 和 followerProcessListener。
- boltServer 是Blot服務。因為JRraft基於bolt，所以設定了`RaftServerHandler`和`RaftServerConnectionHandler`。
具體類實現如下：
```java
public class RaftServer {
private RaftGroupService raftGroupService; // jraft 服務端服務框架
private Node node; // raft 節點
private ServiceStateMachine fsm; // 業務狀態機
private PeerId serverId;
private Configuration initConf;
private String groupId;
private String dataPath;
priv