ZooKeeper选举机制详解

选举触发条件：

1. 集群启动时首次选举
2. Leader节点宕机或网络不可达
3. 过半数Follower与Leader心跳超时（tickTime × syncLimit，默认10×5=50秒）

选举算法：Fast Leader Election（FLE，Zab协议实现）

选举过程：

Step 1 - 变更状态：

• 所有Server进入LOOKING状态（开始选举）
• 如果Leader宕机，Follower检测到超时后也进入LOOKING

Step 2 - 发起投票：

• 每个Server广播投票(serverId, zxid, epoch)
• 初始投票： 每个Server投票给自己（SID，ZXID）

Step 3 - 接收投票：

• Server收到其他Server的投票后，进行PK规则：

PK规则（优先级从高到低）：
1. epoch（Leader任期）：epoch大的获胜
2. zxid（事务ID）：zxid大的获胜（数据更新）
3. serverId（服务器ID）：serverId大的获胜

Step 4 - 更新投票：

• 如果收到的投票比自己当前的投票更好（按PK规则），则更新自己的投票
• 广播更新后的投票

Step 5 - 收集结果：

• 当某个Server收到过半数相同的投票（即多数派同意同一个Leader）
• 该Server切换为LEADING或FOLLOWING状态

选举示例（3节点：S1、S2、S3）：

假设：S1(ZXID=100), S2(ZXID=99), S3(ZXID=100)

初始：S1投(S1,100), S2投(S2,99), S3投(S3,100)

S1收到S3的(S3,100)：ZXID相同，S3的SID(3)>S1的SID(1) → S1改投S3
S3收到S1的(S1,100)：ZXID相同，S3(3)>S1(1) → S3维持投自己
S2收到S3的(S3,100)：ZXID更大 → S2改投S3

最终：S3获得3票（过半数）→ S3成为Leader

Observer角色：

• Observer不参与选举，只同步数据
• 用于扩展集群的读能力