蚂蚁金服开源 SOFAJRaft：出产级 Java Raft 算法库

什么是 SOFAJRaft？

SOFAJRaft 是一个基于 Raft 同等性算法的出产级高机能 Java 实现，支持 MULTI-RAFT-GROUP，合用于高负载低耽误的场景。 行使 SOFAJRaft 你可以专注于本身的营业规模，由 SOFAJRaft 认真处理赏罚全部与 Raft 相干的技能困难，而且 SOFAJRaft 很是易于行使，你可以通过几个示例在很短的时刻内把握它。

https://raft.github.io

SOFAJRaft 是从百度的 braft 移植而来，做了一些优化和改造，感激百度 braft 团队开源了云云优越的 C++ Raft 实现。

https://github.com/brpc/braft

怎样领略漫衍式共鸣?

• 多个参加者某一件事同等 ：一件事，一个结论
• 已告竣同等的结论，不行颠覆

有哪些漫衍式共鸣算法?

• Paxos：被以为是漫衍式共鸣算法的基础，其他都是其变种，可是 Paxos 论文中只给出了单个提案的进程，并没有给出复制状态机中必要的 multi-paxos 的相干细节的描写，实现 Paxos 具有很高的工程伟大度（如多点可写，应承日记朴陋等）。
• Zab：被应用在 Zookeeper 中，业界行使普及，但没有抽象成通用的 library。
• Raft：以轻易领略著称，业界也涌现出许多 Raft 实现，好比台甫鼎鼎的 etcd, braft, tikv 等。

Raft 是一种更易于领略的漫衍式共鸣算法，焦点协议本质上照旧师承 Paxos 的精华，差异的是依赖 Raft 模块化的拆分以及越发简化的计划，Raft 协议相对更轻易实现。

https://raft.github.io/

模块化的拆分首要表此刻：Raft 把同等性协议分别为 Leader 推举、MemberShip 改观、日记复制、Snapshot 等几个险些完全解耦的模块。

越发简化的计划则表此刻：Raft 不应承相同 Paxos 中的乱序提交、简化体系中的脚色状态（只有 Leader、Follower、Candidate 三种脚色）、限定仅 Leader 可写入、行使随机化的超时时刻来计划 Leader Election 等等。

特点：Strong Leader

1. 体系中必需存在且统一时候只能有一个 Leader，只有 Leader 可以接管 Clients 发过来的哀求；
2. Leader 认真主动与全部 Followers 通讯，认真将“提案”发送给全部 Followers，同时网络大都派的 Followers 应答；
3. Leader 还需向全部 Followers 主动发送心跳维持率领职位(保持存在感)。

一句话总结 Strong Leader: "你们不要 BB! 按我说的做，做完了向我讲述!"。

其它，身为 Leader 必需保持一向 BB(heartbeat) 的状态，不然就会有别人跳出来想要 BB 。

Raft 中的根基观念

篇幅有限，这里只对 Raft 中的几个观念做一个简朴先容，具体请参考 Raft paper。

https://raft.github.io/raft.pdf

Raft-node 的 3 种脚色/状态

1. Follower：完全被动，不能发送任何哀求，只接管并相应来自 Leader 和 Candidate 的 Message，每个节点启动后的初始状态必然是 Follower；
2. Leader：处理赏罚全部来自客户端的哀求，以及复制 Log 到全部 Followers；
3. Candidate：用来竞选一个新 Leader （Candidate 由 Follower 触发超时而来）。

Message 的 3 种范例

1. RequestVote RPC：由 Candidate 发出，用于发送投票哀求；
2. AppendEntries (Heartbeat) RPC：由 Leader 发出，用于 Leader 向 Followers 复制日记条目，也会用作 Heartbeat （日记条目为空即为 Heartbeat）；
3. InstallSnapshot RPC：由 Leader 发出，用于快照传输，固然大都环境都是每个处事器独立建设快照，可是Leader 偶然辰必需发送快照给一些落伍太多的 Follower，这凡是产生在 Leader 已经扬弃了下一条要发给该Follower 的日记条目(Log Compaction 时破除去了) 的环境下。

任期逻辑时钟

1. 时刻被分别为一个个任期 (term)，term id 定时刻轴单调递增；
2. 每一个任期的开始都是 Leader 推举，推举乐成之后，Leader 在任期内打点整个集群，也就是 “推举 + 通例操纵”；
3. 每个任期最多一个 Leader，也许没有 Leader (spilt-vote 导致)。

本图出自《Raft: A Consensus Algorithm for Replicated Logs》

SOFAJRaft 是一个基于 Raft 同等性算法的出产级高机能 Java 实现，支持 MULTI-RAFT-GROUP，合用于高负载低耽误的场景。 行使 SOFAJRaft 你可以专注于本身的营业规模，由 SOFAJRaft 认真处理赏罚全部与 Raft 相干的技能困难，而且 SOFAJRaft 很是易于行使，你可以通过几个示例在很短的时刻内把握它。

https://github.com/brpc/braft

SOFAJRaft 是从百度的 braft 移植而来，做了一些优化和改造，感激百度 braft 团队开源了云云优越的 C++ Raft 实现。

成果支持

1.Leader election：Leader 推举，这个不多说，上面已先容过 Raft 中的 Leader 机制。

2.Log replication and recovery：日记复制和日记规复。

1）Log replication 就是要担保已经被 commit 的数据必然不会丢失，即必然要乐成复制到大都派。

2）Log recovery 包括两个方面：

3）Current term 日记规复：首要针对一些 Follower 节点重启插手集群可能是新增 Follower 节点后怎样追日记；

4）Prev term 日记规复：首要针对 Leader 切换前后的日记同等性。

（编辑：河北网）

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