Zookeeper单机版服务器启动流程

墨蓝 2022-11-20 11:56 153阅读 0赞

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**预启动**

1、统一由 **QuorumPeerMain** 作为启动类。

无论是单机版还是集群模式启动Zookeeper服务器，**QuorumPeerMain** 都作为启动入口。

2、解析配置文件*Zoo.cfg*

首先会创建 QuorumPeerConfig 并解析配置文件（zoo.cfg）。该文件包括 tickTime 、dataDir 和 clientPort等参数。

3、创建并启动历史文件清理器 **DatadirCleanupManager**

4、判断是单机模式还是集群模式，此处分析单机版模式，会委托给 **ZooKeeperServerMain** 进行处理

5、创建ServerConfig并进行配置文件的再次解析

public class ZooKeeperServerMain {
        public static void main(String[] args) {
            ZooKeeperServerMain main = new ZooKeeperServerMain();
            
            //省略部分代码
    
            main.initializeAndRun(args);
        }
    
        protected void initializeAndRun(String[] args)
            throws ConfigException, IOException
        {
            ServerConfig config = new ServerConfig();
            
            //配置文件的解析入口
            if (args.length == 1) {
                config.parse(args[0]);
            } else {
                config.parse(args);
            }
    
            runFromConfig(config);
        }
    }

当args.length == 1时，其实args\[0\] 就表示配置文件的path，内部会委托给 **QuorumPeerConfig** 进行解析

当args.length != 1 时

/**
         * Parse arguments for server configuration
         * @param args clientPort dataDir and optional tickTime
         * @return ServerConfig configured wrt arguments
         * @throws IllegalArgumentException on invalid usage
         */
        public void parse(String[] args) {
            if (args.length < 2 || args.length > 4) {
                throw new IllegalArgumentException("Invalid args:"
                        + Arrays.toString(args));
            }
    
            clientPortAddress = new InetSocketAddress(Integer.parseInt(args[0]));
            dataDir = args[1];
            dataLogDir = dataDir;
            if (args.length == 3) {
                tickTime = Integer.parseInt(args[2]);
            }
            if (args.length == 4) {
                maxClientCnxns = Integer.parseInt(args[3]);
            }
        }

6、创建服务器实例ZookeeperServer

ZookeeperServer是单机版Zookeeper服务端最核心的实体类。

**初始化阶段**

1、创建服务器的统计器ServerStats

ServerStats 是 Zookeeper 服务器运行时统计器，包含了最基本的运行时信息。

/**
     * Basic Server Statistics
     * //从Zookeeper启动开始或者是最近一次重置服务端统计信息 之后开始进行统计
     */
    public class ServerStats {
        //服务端向客户端发送的响应包数
        private long packetsSent;
    
        //服务端接收到的来自客户端的请求包数
        private long packetsReceived;
    
        //服务端请求处理最 大延时
        private long maxLatency;
        
        //服务端请求处理最 小延时
        private long minLatency = Long.MAX_VALUE;
    
        //服务端请求处理 总延时
        private long totalLatency = 0;
    
        //服务端处理的客户端请求总数
        private long count = 0;
    
        //省略部分代码
    }

2、创建Zookeeper数据管理器 **FileTxnSnapLog**

FileTxnSnapLog是Zookeeper上层服务器和底层数据存储之间的对接层，正如源码中所说 **This is a helper class ，**提供了一系列操作文件的接口，包括事务日志文件和快照数据文件。根据zoo.cfg里面的dataDir（快照数据文件），dataLogDir(事务日志文件)来创建FileTxnSnapLog

3、设置服务器tickTime和会话超时时间限制

zkServer.setTickTime(config.tickTime);
     zkServer.setMinSessionTimeout(config.minSessionTimeout);
     zkServer.setMaxSessionTimeout(config.maxSessionTimeout);

4、创建 **ServerCnxnFactory**

可以通过 zookeeper.serverCnxnFactory 来指定使用**NIOServerCnxnFactory 还是 NettyServerCnxnFactory**

5、初始化**ServerCnxnFactory**

Zookeeper首先会初始化一个线程，作为整个**ServerCnxnFactory** 的主线程，然后再初始化NIO服务器。

public void configure(InetSocketAddress addr, int maxcc) throws IOException {
            configureSaslLogin();
    
            thread = new Thread(this, "NIOServerCxn.Factory:" + addr);
            thread.setDaemon(true);
            maxClientCnxns = maxcc;
            this.ss = ServerSocketChannel.open();
            ss.socket().setReuseAddress(true);
            LOG.info("binding to port " + addr);
            ss.socket().bind(addr);
            ss.configureBlocking(false);
            ss.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        }

6、启动**ServerCnxnFactory** 主线程

直接调用线程的start方法启动线程

7、恢复本地数据

//调用ZookeeperServer的startdata方法恢复数据
    public void startdata() 
        throws IOException, InterruptedException {
            //check to see if zkDb is not null
            if (zkDb == null) {
                zkDb = new ZKDatabase(this.txnLogFactory);
            }  
            if (!zkDb.isInitialized()) {
                loadData();
            }
        }

8、创建并启动会话管理器

在Zookeeper启动时会创建一个会话管理器SessionTracker

public void startup() {        
            if (sessionTracker == null) {
                createSessionTracker();
            }
            startSessionTracker();
    
            //省略部分代码
        }

9、初始化Zookeeper的请求处理链

Zookeeper请求处理是典型的责任链模式，在Zookeeper服务器上，会有多个请求处理器依次来处理客户端的请求

protected void setupRequestProcessors() {
            RequestProcessor finalProcessor = new FinalRequestProcessor(this);
            RequestProcessor syncProcessor = new SyncRequestProcessor(this,
                    finalProcessor);
            ((SyncRequestProcessor)syncProcessor).start();
            firstProcessor = new PrepRequestProcessor(this, syncProcessor);
            ((PrepRequestProcessor)firstProcessor).start();
        }

10、注册JMX服务

registerJMX()

11、注册Zookeeper服务器实例

NIOServerCnxnFactory 类的方法 setZooKeeperServer(zks);

至此，单机版的Zookeeper服务器实例已经启动。

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