1、概述

Coordator作为Discovery的实现类，在集群选举中负责master的选举。

2、创建

Coordinator是通过DiscoveryModule创建的

discovery = new Coordinator(NODE_NAME_SETTING.get(settings),settings, clusterSettings,transportService, namedWriteableRegistry, allocationService, masterService, gatewayMetaState::getPersistedState,seedHostsProvider, clusterApplier, joinValidators, new Random(Randomness.get().nextLong()), rerouteService,electionStrategy, nodeHealthService);

其中seedHostProvider为

final SeedHostsProvider seedHostsProvider = hostsResolver -> {final List<TransportAddress> addresses = new ArrayList<>();for (SeedHostsProvider provider : filteredSeedProviders) {addresses.addAll(provider.getSeedAddresses(hostsResolver));}return Collections.unmodifiableList(addresses);};

clusterApplier为ClusterService的ClusterApplierService

persistedStateSupplier为GatewayMetaState#getPersistedState

3、启动

调用doStart方法

创建CoordinationState,同时peerFinder设置currentTerm。

在单结点发现模式下，检查votingConfiguration是否满足quorm。

创建ClusterState，设置applierState，设置clusterApplier的初始状态。

protected void doStart() {synchronized (mutex) {CoordinationState.PersistedState persistedState = persistedStateSupplier.get();coordinationState.set(new CoordinationState(getLocalNode(), persistedState, electionStrategy));peerFinder.setCurrentTerm(getCurrentTerm());configuredHostsResolver.start();final ClusterState lastAcceptedState = coordinationState.get().getLastAcceptedState();if (lastAcceptedState.metadata().clusterUUIDCommitted()) {logger.info("cluster UUID [{}]", lastAcceptedState.metadata().clusterUUID());}final VotingConfiguration votingConfiguration = lastAcceptedState.getLastCommittedConfiguration();if (singleNodeDiscovery &&votingConfiguration.isEmpty() == false &&votingConfiguration.hasQuorum(Collections.singleton(getLocalNode().getId())) == false) {throw new IllegalStateException("cannot start with [" + DiscoveryModule.DISCOVERY_TYPE_SETTING.getKey() + "] set to [" +DiscoveryModule.SINGLE_NODE_DISCOVERY_TYPE + "] when local node " + getLocalNode() +" does not have quorum in voting configuration " + votingConfiguration);}ClusterState initialState = ClusterState.builder(ClusterName.CLUSTER_NAME_SETTING.get(settings)).blocks(ClusterBlocks.builder().addGlobalBlock(STATE_NOT_RECOVERED_BLOCK).addGlobalBlock(noMasterBlockService.getNoMasterBlock())).nodes(DiscoveryNodes.builder().add(getLocalNode()).localNodeId(getLocalNode().getId())).build();applierState = initialState;clusterApplier.setInitialState(initialState);}}

4 、选举

调用startInitialJoin开始选举

4.1 becomeCandidate

主要执行操作包含

设置当前mode为CANDIDATE。InitialJoinAccumulator关闭。
设置当前的joinAccumulator为CandidateJoinAccumulator
激活peerFinder(CoordinatorPeerFinder)，获取参与选举的所有节点。
PreVoteCollector更新PreVoteResponse(currentTerm当前任期，lastAcceptedTerm上次集群状态接受的任期, lastAcceptedVersion上次集群状态接受的版本)

通过SeedHostsResolver解析得到集群中参与选举的节点，使用HandshakingTransportAddressConnector异步连接到远端主节点，同时将TransportAddress与远端节点Peer对应关系放入peersByAddress的map中。

4.1.1 获取参与选举的所有节点

PeerFinder来查找所有可以参与选举的节点。

在找到选举节点后，首先会与对端节点建立连接，然后发送REQUEST_PEERS_ACTION_NAME请求。

CoordinatorPeerFinder#onFoundPeersUpdated在满足条件时开始发起选举。

protected void onFoundPeersUpdated() {synchronized (mutex) {final Iterable<DiscoveryNode> foundPeers = getFoundPeers();if (mode == Mode.CANDIDATE) {final VoteCollection expectedVotes = new VoteCollection();foundPeers.forEach(expectedVotes::addVote);expectedVotes.addVote(Coordinator.this.getLocalNode());final boolean foundQuorum = coordinationState.get().isElectionQuorum(expectedVotes);if (foundQuorum) {if (electionScheduler == null) {startElectionScheduler();}} else {closePrevotingAndElectionScheduler();}}}clusterBootstrapService.onFoundPeersUpdated();}private void startElectionScheduler() {assert electionScheduler == null : electionScheduler;if (getLocalNode().isMasterNode() == false) {return;}final TimeValue gracePeriod = TimeValue.ZERO;electionScheduler = electionSchedulerFactory.startElectionScheduler(gracePeriod, new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (mutex) {if (mode == Mode.CANDIDATE) {final ClusterState lastAcceptedState = coordinationState.get().getLastAcceptedState();if (localNodeMayWinElection(lastAcceptedState) == false) {logger.trace("skip prevoting as local node may not win election: {}",lastAcceptedState.coordinationMetadata());return;}final StatusInfo statusInfo = nodeHealthService.getHealth();if (statusInfo.getStatus() == UNHEALTHY) {logger.debug("skip prevoting as local node is unhealthy: [{}]", statusInfo.getInfo());return;}if (prevotingRound != null) {prevotingRound.close();}prevotingRound = preVoteCollector.start(lastAcceptedState, getDiscoveredNodes());}}}@Overridepublic String toString() {return "scheduling of new prevoting round";}});}

4.2 PreVoteCollector

4.2.1 start

创建PreVotingRound, 开始预投票

public Releasable start(final ClusterState clusterState, final Iterable<DiscoveryNode> broadcastNodes) {PreVotingRound preVotingRound = new PreVotingRound(clusterState, state.v2().getCurrentTerm());preVotingRound.start(broadcastNodes);return preVotingRound;}

发送PreVoteRequest到其他节点，收到请求后，更新节点见到的最大任期，返回当前节点的PreVoteResponse。接收到响应后，更新见到的最大任期，并且开始正式选举。时序图为

4.3 startElection

创建StartJoinRequest,sourceNode为本地节点，term为见到的任期及当前集群状态任期中的最大值+1，向集群中的其他节点发送START_JOIN_ACTION_NAME请求。对端收到StartJoinRequest处理，发送 JoinRequest，并且返回 StartJoinResponse。详细的流程图为

4.4 JoinAccumulator

不同的角色处理join请求不同，有三种角色+一种初始化角色

4.5 ClusterStateTaskExecutor

处理集群状态任务执行器

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