分布式支撑平台 elastic-platform

分布式是重要的，分布式开发是困难的。

分布式是重要的，随着请求，数据的规模越来越来大，单节点已不可能处理，需要大量的节点合力共同完成，分布式系统协调管理大规模节点集合，使用分片，分片容错等机制实现请求的分片分流处理，满足大规模请求，大规模数据的处理性能

分布式开发是困难的，分片，分片容错，节点管理(服务节点上下线)，不一致处理，监控等，每一项都是复杂的课题

分布式支撑平台封装分布式开发需要的服务，大大降低开发难度

2. 参考和术语

分布式

分布式协调/zookeeper

3. 分布式支撑服务

分布式开发平台为开发分布式服务提开箱即用的服务组件，下图是分布式服务全家福

下面每一个服务详细介绍

3.1 命名约定

1 服务类 Service后缀

2 znode类 Node/Path后缀，封装zk节点管理，zk节点路径

3 监听管理器类 ListenerManager 管理各服务监听器

4 监听器类 NodeListener 核心服务大多使用监听服务监听zk变化实现分布式协调

3.2 上下文

应用(RegistryInstance)启动时注册到上下文，缓存应用运行状态

RegistryInstance格式：ip@-@jvm Id

3.3 znode结构

平台使用zookeeper分布式协调，znode结构设计是关键，通过持久节点，临时节点，监听等机制实现分布式协调

* 表示该节点是集合，与父节点是一对多关系

** 表示该节点的值可多个，以”;”分隔

3.4 znode服务

znode服务负责znode读写，znode监听器注册

RegistryCenter/CoordinatorRegistryCenter 底层分布式节点(znode)读写封装，抽象为接口，但按照zookeeper模式设计，事实上只有zookeeper实现

ZNodeService znode”业务”方法

executeInLeader 主节点选举，封装curator

addDataListener 注册 znode监听

executeInTransaction znode读写事务

AbstracNodeListener znode 事件监听器基类

LeaderExecutionCallback 主节点选举后回调

TransactionExecutionCallback znode事务操作，配合executeInTransaction的回调接口，应用实现该接口实现znode读写事务

3.5 监听管理服务

监听管理服务，统一管理监听管理器，启动和初始化；用户开发的监听器，监听管理在此接入

ListenerController 监听器控制，开启和初始化监听管理器

AbstractListenerManager监听管理器实现基类，负责管理监听器

AbstractNodeListener监听器实现基类

RegistryCenterConnectionStateListener zk client断连/连上监听器，支持用户自定义回调

Ø 关联znode

N/A

Ø 依赖服务

znode服务 设置监听器，监听znod变更

Ø 被依赖服务

绝大部分服务

3.6 选主服务

主节点执行是分布式系统协调的关键手段，保证集群同一实际只有一个节点执行

ElectionListenerManager 监听管理器

LeaderElectionJobListener 监听服务器(server)节点，若变更为”enabled”，发起选主LeaderAbdicationJobListener 自身disabled，主动退位

LeaderElectionExecutionCallback 选主后的回调，判断自身是否选手，是，写入自己的instanceId

Ø 关联znode

A）

latch 选主节点

instance 成为主节点的运行实例，写入实例Id

B) 监听服务器使能状态变更，发起选主或退位

Ø 依赖服务

znode服务

监听服务

Ø 被依赖服务

分片服务

失效转移

3.7 实例服务

运行实例注册，实例是进程级，实际执行应用的分片

InstanceDownStatusJobListener 实例下线监听器，用户实现

*实例下线分片转移，放在失效转移模块

Ø 关联znode

实例注册，写入如instanceId，临时节点

3.8 节点服务

服务器节点服务，注册服务节点，服务使能，获取可用运行实例，可用运行实例是分片目标

一个服务器可有多个运行实例，服务器的disabled，该服务器上的运行实例也不可用

Ø 关联znode

3.9 分片服务

分片是分布式任务不可或缺的特性，应用分片待处理资源，多实例并行执行，提高整体处理能力，分片伴随弹性计算，节点发现，分片容错等能力，是分布式系统的核心体现

elastic-platform分片服务动态按需分片，起始分片按batchSize分配，后续运行实例执行分片完成再触发分配，这样好处：

1. 弹性计算，新上线的实例立即参与计算

2. 防止分配倾斜，有些分片耗时间，其他实例执行完，有些实例还剩大量分片，大大降低整体处理时间

*延时分配，分批写入分片，减少分片节点

ShardingService 分片/分片分配

ShardingExecutionService 辅助/协调分片执行

WriteShardingTransactionExecutionCallback 初始写入分片，主节点事务执行

AssignShardTransactionExecutionCallback 分配分片，支持全运行实例，指定运行实例

ShardCompletedNodeListener 监听分片完成状态，触发实例再分片

Ø 关联znode

3.10 失效转移服务

失效转移在实例下线后，注销该实例未完成的分片，等待重新分配

InstanceCrashNodeListener 实例奔溃(下线)监听器

FailoverService 失效转移在主节点执行

Ø 关联znode

失效转移记录

监听实例，触发失效转移

3.11 诊断服务

分布式环境复杂性，监听失效，出现无法自行修复的问题，需要额外诊断检查和修复

1. 离线实例分配了分片

2. 有空闲实例

3.12 配置服务

配置服务写入配置，监听配置变化(热配置)

XxxConfigChangeNodeListener 应用实现，监听配置变化

ConfigurationService 写入配置

3.13 设置服务

SetupService 初始化环境和设置其他服务

3.14 快照/摘要服务(TODO)

zookeeper快照，展示应用注册状态，分片状态，分片执行状态

快照服务是socket服务，接受命令行打印zookeeper节点信息

快照服务输出为字符串，不方便业务使用，需要改为json

3.15 metrics服务(TBD)

引入metrics-exporter，

输出度量指标：以作业为单位，分片燃烧进度，聚合

代码库

TBD

附录

Ø zk主节点执行

1. ZNodeStorage.executeInLeader

2. LeaderService.isLeaderUntilBlock

平台有两种模式的主节点执行，前者排队进入，即，可多个调用进入；后者只有一个调用者进入

Ø zk事务执行

平台支持zk事务写入znode

nodeStorage.executeInTransaction(

new TransactionExecutionCallback());

其中TransactionExecutionCallback用户实现