Elasticsearch 5.x 源码分析（10）从ClusterService 看cluster

2022-01-30 16:12:24

应网友要求，周末看了一下ClusterService这个类，梳理了一下；看看ES是如何响应和处理一个clusterStateChange的。

什么是ClusterState

在我看来，ClusterState就是整个ES进程的所有状态的逻辑封装，里面包含了各式各样的功能的Settings和Configs，每个nodes终都需要维护一个一致的ClusterState属性。在5.0 以后，为了节省网络带宽，ES允许相邻的两个版本可以只发送 diff 数据，而不需要每次都发送整个全量的clusterState。

ClusterService的成员变量不多，重点关注几个它和外部沟通的变量：

这里有三类比较重要的变量

clusterStatePublisher 是用来把本机产生的clusterStateChange事件发布到所有nodes 用
stateAppliers 当产生一个新event时，这些消费者会消费这些changeEvent
clusterStateListener 当完成一个state 的更新后，触发listener通知其改变了

另外还有三个同名的方法，如下图，用于给外部调用提交一个更新事件。

ClusterService::SubmitStateUpdateTask（）

调用链从这里开始，如果ES希望去发布一个changeEvent 那么就需要调用这三个同名方法之一；那么谁会去触发一个changeEvent呢？那就多着了，比如Mapping 改变了，shard挂了，有新节点加进来，and so on; 有兴趣的点击调用链自己去看一下，这里不再赘述。

在submitStateUpdateTask（）方法里，会根据入参的config、executor、task 等，根据优先级等因素后用一个UpdateTask类来封装并存入队列。UpdateTask 主要起的就是一个调度作用。后还是回调了ClusterService的runTasks（）方法。

ClusterService::runTasks（）

runTasks 做了一些基本校验之后，就进入方法publishAndAppliyChanges（）方法，这是一个非常核心的方法，不过做的事情是比较简单的：

根据新状态重新确定和节点的连接

如果其本身就是一个Master节点，那么就需要把这个 changeState推送到所有节点去，其中的ClusterStatePublisher下面会介绍
更新集群配置
通知所有的appliers 去应用这个变更，ClusterStateAppliers也会稍后介绍
应用变更
通知listeners 变更

ClusterService ::clusterStatePublisher

ClusterService 本身是没有集群其他节点信息的，因此如果它是一个Master，并且它要把一个stateEvent发布出去，唯有通过ZenDiscovery，那么很简单，它只需要把ZenDiscovery:publish()挂进来就可以了，初始化代码在Node.java的初始化部分

Publish（）的一句核心语句就是

PublishClusterStateAction

publishClusterState 是一个PublishClusterStateAction ,顾名思义它主要负责和各个节点间的clusterChangeEvent的发送和接受任务；

首先留意一下在什么情况下发送的是diffState，什么情况下发送fullState到其他节点（和ES版本有关），相对应的两个方法是sendClusterStateDiff（）和sendClusterStateFull（）

在PublishClusterStateAction里总要的两对方法就是

sendClusterStateToNode（）和handleIncomingClusterStateRequest（）
sendCommitToNode（）和 handleIncomingClusterStateRequest（）

那这个是什么意思呢？还记得吗，ES的Master要向所有node发送一个状态变更的时候，需要有两个过程

调用sendClusterStateToNode（）向所有nodes发送这个状态变更的通知，其他节点接收到的话调用handleIncomingClusterStateRequest（）来处理这个事件，这时它仅仅把这个事件存放在queue里而不是立刻应用这个状态变更，因为它需要等待Master的命令，况且，这个事件的前面说不准还有一堆的状态变更还没有响应的，所以其实它什么也没做，回复一个确认
Master会调用sendCommitToNode（）到所有的nodes ，当然，之前它必须得到过半数的确认说收到这个变更才行，那么所有收到这个请求的nodes就会调用handleIncomingClusterStateRequest（）去消费这个变更，注意在此之前这些nodes需要消费完queue之前的所有变更才行。而Master会启动一个timer来等待Response。

仔细阅读上面4个方法的代码，就是做上面两件事情的，注意代码里仍然有对diff 和full State的判断。

ClusterService::clusterStateAppliers 和ClusterService::clusterStateListeners

其实这两个都是一种listener，需要感知各种状态变更的modules都需要往这里来注册自己的appliers或者listeners 来消费这些状态变更，至于他们之间的差别，主要就是前者是在应用之前需要做些什么，后者是应用了变更之后需要做些什么，有兴趣的可以点进去这些调用栈去看什么modules 注册了这些事件。