有7年工作经验的小伙伴在面试中被问到这样的问题，说：“说说你对Kafkareplicaleader选举原理的理解。”当时他想，Kafka不就是利用Zookeeper选举吗？难道卡夫卡自己又做了一套。没错，这次Kafka自己造了一个轮子。那么今天，我就和大家谈谈我对Kafkareplicaleader选举原理的理解。1、选举原则真实。早期版本的Kafka直接使用Zookeeper来完成选举。利用Zookeeper的Watch机制；节点不允许重复写入和临时节点。此实现相对简单且无故障。但也有一定的缺点。例如分区和副本过多，所有副本直接参与选举，一旦有节点增加或减少，就会触发大量的Watch事件，ZooKeeper就会超载不堪重负。在新版本的Kafka中，改变了一种实现方式。并不是所有的Replicas都参与Leader选举，而是有一个Brokers统一指挥。这个Broker的角色叫做Controller控制器。Kafka首先要从所有的Brokers中选出唯一的Controller。所有Brokers都会尝试在Zookeeper中创建临时节点/控制器，谁先成功，谁就是控制器。那么如果Controller挂了或者网络有问题，ZooKeeper上的临时节点就会消失。其他Broker通过Watch得知Controller下线的消息后，按照先到先得的原则继续为Controller奔跑。这个控制者相当于选举委员会的主席。节点成为Controller后，将承担以下职责：监听Broker变化，监听Topic变化，监听Partition变化，获取和管理Broker、Topic、Partition信息，管理Partition主从信息。2.Controller确定选举规则后，就可以开始选举分区的master了。下一步是寻找候选人。显然，每个Replica都想推荐自己，但并不是所有的Replica都有资格运行。只有在ISR中保持心跳同步的副本（In-SyncReplicas）才有资格参与选举。就好像皇帝急着让皇子们天天开晨会，只有每天都来签到的皇子才能加入ISR。那些请假和迟到的人没有资格投票。接下来就是Leader选举，相当于在众多皇子中选出一位皇太子。在分布式选举中，有很多选举协议，如ZAB、Raft等，它们的思想可以概括为：先到先得，少数服从多数。但是Kafka并没有使用这些方法，而是使用了自己实现的算法。Kafka官方的解释是其选举算法与微软的PacificA算法最为相似。大致意思就是默认让ISR中的第一个Replica成为Leader。例如，如果ISR为1、5或9，则让1首先成为领导者。这和中国古代的皇帝继承是一样的，优先传给皇长子。假设我们创建一个有4个分区和2个副本的主题。它的leader分布如下，如图：第一个分区的copyleader落在节点B上，第二个分区的replicaleader落在节点C上，第三个分区的replicaleader落在节点A上，第四个分区的副本领导者落在节点B上。如果有更多副本，则依此类推。我们发现Leader的选举规则相当于蛇形运动。这种设计的好处是可以提高数据副本的容灾能力。将领队和副本完全错开，以免全部挂掉。以上就是我对Kafka副本Leader选举原理的理解！
