2018-05-24 Raft 代码实现2

代码:

package main

import (
    "sync"
    "math/rand"
    "fmt"
    "time"
    "log"
)

// 设置节点的个数为3
const raftCount  =3
// 声明leader
type AppendEntiresArgs struct {
    Term int// 第几任领导
    leaderId  int//设置领导编号
}
// 创建一个领导对象
var args   =AppendEntiresArgs{0,-1}
// 声明节点类型
type Raft struct {
    // 线程锁
    mu  sync.Mutex
    // 节点编号
    me int
    //当前领导期数
    currentTerm int
    // 为哪个节点投票
    votedFor int
    //当前节点的状态
    state int// 0 跟随者 1候选人 2就是领导
    // 厚厚一天发送消息时间
    lastMessageTime  int64
    // 节点间发送消息的通道
    message  chan bool
    // 选举通道
    eclectCh chan bool
    // 心跳信号通道
    heartBeat chan bool
    // 返回心跳信号
    heartBeatRe chan  bool
    // 超时时间
    timeout  int

    // 设置当前节点的领导
  currentLeader int
}
// 产生随机值
func  randRange(min,max int64)int64  {
    return  rand.Int63n(max-min)+min
}
// 打印当前时间
func printTime()  {
    fmt.Printf("%s",time.Now().String())
}

// 获取当前时间的ms
func millisecond()int64  {
    return  time.Now().UnixNano()/int64(time.Millisecond)
}

func  main()  {
    // 创建三个节点
    for i:=0;i<raftCount ;i++  {
        // 创建三个raft
        Make(i)
    }
}
// 通过make函数创建raft节点的对象
func Make(me int)*Raft  {
    rf :=&Raft{}
    rf.me = me
    rf.votedFor = -1
    rf.state = 0
    rf.timeout =0
    rf.currentLeader = -1
    rf.setTerm(0)
    // 创建通道对象
    rf.eclectCh = make(chan bool)
    rf.message = make(chan  bool)
    rf.heartBeat = make(chan bool)
    rf.heartBeatRe = make(chan bool)
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    go rf.sendLeaderHeartBeat()
    go rf.election()

    return rf
}
// 创建raft对象的方法
func  (rf *Raft) setTerm(term int)  {
    rf.currentTerm = term
}
// 设置节点发送心跳信号的方法
func (rf *Raft)sendLeaderHeartBeat()  {
   for{
    // 其他节点接收到了leader发射的心跳信号
       select {
       case <-rf.heartBeat:
        rf.snedAppendEntriesImpl()
    }
   }
}
// 返回给leader确认信号
func (rf *Raft)snedAppendEntriesImpl()  {
    if rf.currentLeader== rf.me {
        // 返回确认信号的节点个数
        var success_count int  =0i
        //设置返回确认信号的子节点的个数
        for i:=0;i<raftCount ;i++  {
            if i!=rf.me {
                go func() {
                    rf.heartBeatRe <-true
                }()
            }
        }
        // 计算返回确信信号子节点的个数大于raftCount/2 才能校验成功
        for i:=0;i<raftCount-1 ;i++  {
            select {
            case ok:= <-rf.heartBeatRe:
                if ok {
                    success_count ++
                    if success_count>raftCount/2 {
                        fmt.Println("子节点为",rf.me)//0,1,2 循环
                        fmt.Println("投票选举成功,校验心跳信号也成功")
                        log.Fatal("over")// 结束程序进程
                    }
                }
            }
        }
    }
}
//设置节点投票的方法
func (rf *Raft)election ()  {
    // 设置标签
    var result bool
    for  {
        // 设置超时时间
        timeout := randRange(150,300)
        // 设置每个节点的时间
        rf.lastMessageTime = millisecond()
        select {
        // 延迟等待
        case <-time.After(time.Duration(timeout)*time.Millisecond):
            fmt.Println(rf.state)// 打印当前节点的状态
        }
        result= false
        for !result{
            // 选择谁作为leader
            result = rf.election_one_round(&args)
        }
    }
}
// 选择谁为leader
func (rf *Raft)election_one_round(args *AppendEntiresArgs)bool  {
    var  timeout int64
    var done int
    // 是否开始心跳信号的产生
    var  triggerHeartbeat bool
    last := millisecond()
    timeout = 100
    // 信号变量标签
    success :=false
    // 修改raft节点的状态为candidate候选人状态
    rf.mu.Lock()
    rf.becomeCandidate()
    rf.mu.Unlock()

    fmt.Println("start electing leader")
    for  {
        for i:=0;i<raftCount ;i++  {
            if i!= rf.me {
                //拉选票
             printTime()
             go func() {
                 if args.leaderId <0 {
                    // 设置此节点开始选举
                    rf.eclectCh <- true
                 }
             }()
            }
        }
        // 设置投票数量
        done =0
        triggerHeartbeat = false
        for i:=0;i<raftCount-1 ;i++  {
            // 计算一下投票的数量
            //raftCount-1 把自己去掉
            select {
            case ok:= <-rf.eclectCh:
                if ok {
                    done ++
                    success = done>raftCount/2
                    if success && !triggerHeartbeat {
                        // 选举成功了
                        triggerHeartbeat = true
                        rf.mu.Lock()
                        rf.brcomeLeader()
                        rf.mu.Unlock()
                        // 由leader向其他节点发送心跳信号
                        rf.heartBeat <- true
                        fmt.Println("leader发送心跳信号")
                    }
                }
            }
        }
        if(timeout+last <millisecond()||(done>raftCount/2 || rf.currentLeader>-1)) {
            break
        }else {
            select {
            // 延时操作
            case <-time.After(time.Duration(10)*time.Millisecond):
            }
        }
    }
    return success
}
func(rf *Raft) becomeCandidate()  {
    rf.state  = 1
    rf.setTerm(rf.currentTerm +1)
    rf.votedFor = rf.me
    rf.currentLeader = -1
}
func (rf *Raft)brcomeLeader()  {
    rf.state = 2
    rf.currentLeader = rf.me
}

结果:
GOROOT=/usr/local/Cellar/go/1.10.2/libexec #gosetup
GOPATH=/Users/zhaoran/go #gosetup
/usr/local/Cellar/go/1.10.2/libexec/bin/go build -i -o /private/var/folders/79/bdczcr4x0z9gkj0mch0ws40r0000gn/T/___1go_build_main_go /Users/zhaoran/go/src/kongyxueyuan.com/RAFT/main.go #gosetup
/private/var/folders/79/bdczcr4x0z9gkj0mch0ws40r0000gn/T/___1go_build_main_go #gosetup
0
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.128198939 +0800 CST m=+0.1807056472018-05-24 14:25:41.128325107 +0800 CST m=+0.180831819leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
0
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.168998072 +0800 CST m=+0.2215062592018-05-24 14:25:41.169029898 +0800 CST m=+0.221538086leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
0
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.211408824 +0800 CST m=+0.2639185492018-05-24 14:25:41.211433695 +0800 CST m=+0.263943421leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.346189243 +0800 CST m=+0.3987038552018-05-24 14:25:41.346249553 +0800 CST m=+0.398764167leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.399095146 +0800 CST m=+0.4516116762018-05-24 14:25:41.399113229 +0800 CST m=+0.451629760leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.440504985 +0800 CST m=+0.4930230162018-05-24 14:25:41.440514085 +0800 CST m=+0.493032117leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.509335939 +0800 CST m=+0.5618564662018-05-24 14:25:41.509346254 +0800 CST m=+0.561866782leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.602088573 +0800 CST m=+0.6546124632018-05-24 14:25:41.602106619 +0800 CST m=+0.654630510leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.686427797 +0800 CST m=+0.7389547452018-05-24 14:25:41.686439731 +0800 CST m=+0.738966680leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.689967132 +0800 CST m=+0.7424942092018-05-24 14:25:41.689974101 +0800 CST m=+0.742501178leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.755193742 +0800 CST m=+0.8077231842018-05-24 14:25:41.755207131 +0800 CST m=+0.807736573leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.892227863 +0800 CST m=+0.9447622732018-05-24 14:25:41.892239186 +0800 CST m=+0.944773597leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.978426815 +0800 CST m=+1.0309643512018-05-24 14:25:41.978438503 +0800 CST m=+1.030976039leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:41.978602265 +0800 CST m=+1.0311398072018-05-24 14:25:41.978609516 +0800 CST m=+1.031147059leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.172379456 +0800 CST m=+1.2249240242018-05-24 14:25:42.172396289 +0800 CST m=+1.224940858leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.243653007 +0800 CST m=+1.2962001602018-05-24 14:25:42.243663722 +0800 CST m=+1.296210875leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.261706488 +0800 CST m=+1.3142542952018-05-24 14:25:42.261720425 +0800 CST m=+1.314268233leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.40077404 +0800 CST m=+1.4533268902018-05-24 14:25:42.400789791 +0800 CST m=+1.453342641leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.508422815 +0800 CST m=+1.5609795682018-05-24 14:25:42.508434761 +0800 CST m=+1.560991514leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.522819762 +0800 CST m=+1.5753770372018-05-24 14:25:42.522829195 +0800 CST m=+1.575386470leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.690770726 +0800 CST m=+1.7433340902018-05-24 14:25:42.690782151 +0800 CST m=+1.743345516leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.731889901 +0800 CST m=+1.7844547562018-05-24 14:25:42.731901057 +0800 CST m=+1.784465913leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.803425721 +0800 CST m=+1.8559931702018-05-24 14:25:42.80343658 +0800 CST m=+1.856004030leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.850811931 +0800 CST m=+1.9033810982018-05-24 14:25:42.850833844 +0800 CST m=+1.903403012leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:42.959040737 +0800 CST m=+2.0116138292018-05-24 14:25:42.959072024 +0800 CST m=+2.011645117leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.084948972 +0800 CST m=+2.1375266292018-05-24 14:25:43.084963942 +0800 CST m=+2.137541600leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.091469349 +0800 CST m=+2.1440472432018-05-24 14:25:43.091477456 +0800 CST m=+2.144055350leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.191116578 +0800 CST m=+2.2436980852018-05-24 14:25:43.191131382 +0800 CST m=+2.243712889leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.242519281 +0800 CST m=+2.2951026512018-05-24 14:25:43.242530829 +0800 CST m=+2.295114200leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.375330087 +0800 CST m=+2.4279182732018-05-24 14:25:43.37535798 +0800 CST m=+2.427946167leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.429520329 +0800 CST m=+2.4821104802018-05-24 14:25:43.429553314 +0800 CST m=+2.482143466leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.48893521 +0800 CST m=+2.5415275152018-05-24 14:25:43.488948721 +0800 CST m=+2.541541027leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.653935471 +0800 CST m=+2.7065337592018-05-24 14:25:43.653951695 +0800 CST m=+2.706549983leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.687127187 +0800 CST m=+2.7397266782018-05-24 14:25:43.687140718 +0800 CST m=+2.739740210leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.71352989 +0800 CST m=+2.7661303382018-05-24 14:25:43.713540473 +0800 CST m=+2.766140922leader发送心跳信号
子节点为 0
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.816282338 +0800 CST m=+2.8688865122018-05-24 14:25:43.816298007 +0800 CST m=+2.868902182leader发送心跳信号
子节点为 2
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
start electing leader
2018-05-24 14:25:43.952706646 +0800 CST m=+3.0053157672018-05-24 14:25:43.952717551 +0800 CST m=+3.005326672leader发送心跳信号
子节点为 1
投票选举成功,校验心跳信号也成功
2
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