课程概要：
启动流程源码分析
快照与事物日志的存储结构
一、启动流程
知识点：
工程结构介绍
启动流程宏观图
集群启动详细流程
netty 服务工作机制
1.工程结构介绍
项目地址:https://github.com/apache/zookeeper.git
分支tag ：3.5.5
zookeeper-recipes: 示例源码
zookeeper-client: C语言客户端
zookeeper-server：主体源码
2.启动宏观流程图：
图片
[ ] 启动示例演示：
**服务端：**ZooKeeperServerMain
**客户端：**ZooKeeperMain
3.集群启动详细流程
装载配置：
zookeeper 启动流程堆栈
QuorumPeerMain#initializeAndRun //启动工程
QuorumPeerConfig#parse // 加载config 配置
QuorumPeerConfig#parseProperties// 解析config配置
new DatadirCleanupManager // 构造一个数据清器
DatadirCleanupManager#start // 启动定时任务 清除过期的快照
代码堆栈 ：
QuorumPeerMain#main //启动main方法
QuorumPeerConfig#parse // 加载zoo.cfg 文件
QuorumPeerConfig#parseProperties // 解析配置
DatadirCleanupManager#start // 启动定时任务清除日志
QuorumPeerConfig#isDistributed // 判断是否为集群模式
ServerCnxnFactory#createFactory() // 创建服务默认为NIO，推荐netty
//创建 初始化集群管理器/
QuorumPeerMain#getQuorumPeer
QuorumPeer#setTxnFactory
new FileTxnSnapLog // 数据文件管理器，用于检测快照与日志文件
/* 初始化数据库*/
new ZKDatabase
ZKDatabase#createDataTree //创建数据树，所有的节点都会存储在这
// 启动集群：同时启动线程
QuorumPeer#start //
QuorumPeer#loadDataBase // 从快照文件以及日志文件 加载节点并填充到dataTree中去
QuorumPeer#startServerCnxnFactory // 启动netty 或java nio 服务，对外开放2181 端口
AdminServer#start// 启动管理服务，netty http服务，默认端口是8080
QuorumPeer#startLeaderElection // 开始执行选举流程
quorumPeer.join() // 防止主进程退出
流程说明:
main方法启动
加载zoo.cfg 配置文件
解析配置
创建服务工厂
创建集群管理线程
设置数据库文件管理器
设置数据库
....设置设置
start启动集群管理线程
加载数据节点至内存
启动netty 服务，对客户端开放端口
启动管理员Http服务，默认8080端口
启动选举流程
join 管理线程，防止main 进程退出
4.netty 服务启动流程：
服务UML类图
图片
设置netty启动参数
-Dzookeeper.serverCnxnFactory=org.apache.zookeeper.server.NettyServerCnxnFactory
初始化：
关键代码：
初始化管道流
channelHandler 是一个内部类是具体的消息处理器。
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
if (secure) {
initSSL(pipeline);
}
pipeline.addLast("servercnxnfactory", channelHandler);
}
channelHandler 类结构图片
执行堆栈：
NettyServerCnxnFactory#NettyServerCnxnFactory // 初始化netty服务工厂
NettyUtils.newNioOrEpollEventLoopGroup // 创建IO线程组
NettyUtils#newNioOrEpollEventLoopGroup() // 创建工作线程组
ServerBootstrap#childHandler(io.netty.channel.ChannelHandler) // 添加管道流
NettyServerCnxnFactory#start // 绑定端口，并启动netty服务
创建连接：
每当有客户端新连接进来，就会进入该方法 创建 NettyServerCnxn对象。并添加至cnxns对例
执行堆栈
CnxnChannelHandler#channelActive
new NettyServerCnxn // 构建连接器
NettyServerCnxnFactory#addCnxn // 添加至连接器，并根据客户端IP进行分组
ipMap.get(addr) // 基于IP进行分组
读取消息： 执行堆栈
CnxnChannelHandler#channelRead
NettyServerCnxn#processMessage // 处理消息
NettyServerCnxn#receiveMessage // 接收消息
ZooKeeperServer#processPacket //处理消息包
org.apache.zookeeper.server.Request // 封装request 对象
org.apache.zookeeper.server.ZooKeeperServer#submitRequest // 提交request
org.apache.zookeeper.server.RequestProcessor#processRequest // 处理请求
二、快照与事务日志存储结构
概要:
ZK中所有的数据都是存储在内存中，即zkDataBase中。但同时所有对ZK数据的变更都会记录到事物日志中，并且当写入到一定的次数就会进行一次快照的生成。已保证数据的备份。其后缀就是ZXID（唯一事物ID）。
事物日志：每次增删改，的记录日志都会保存在文件当中
快照日志：存储了在指定时间节点下的所有的数据
存储结构:
zkDdataBase 是zk数据库基类，所有节点都会保存在该类当中，而对Zk进行任何的数据变更都会基于该类进行。zk数据的存储是通过DataTree 对象进行，其用了一个map 来进行存储。
图片
UML 类图：
图片
读取快照日志：
org.apache.zookeeper.server.SnapshotFormatter
读取事物日志：
org.apache.zookeeper.server.LogFormatter
快照相关配置：
dataLogDir 事物日志目录
zookeeper.preAllocSize 预先开辟磁盘空间，用于后续写入事务日志，默认64M
zookeeper.snapCount 每进行snapCount次事务日志输出后，触发一次快照，默认是100,000
autopurge.snapRetainCount 自动清除时 保留的快照数
autopurge.purgeInterval 清除时间间隔，小时为单位 -1 表示不自动清除。
快照装载流程：
ZooKeeperServer#loadData // 加载数据
FileTxnSnapLog#restore // 恢复数据
FileSnap#deserialize() // 反序列化数据
FileSnap#findNValidSnapshots // 查找有效的快照
Util#sortDataDir // 基于后缀排序文件
persistence.Util#isValidSnapshot // 验证是否有效快照文件