added Leader Election

README.md

@@ -69,4 +69,5 @@
 | fanout           | 扇出          |
 | incoming         | 传入          |
 | CommitIndex      | 提交索引       |
+| candidate        | 候选者        |
 

content/leader-and-followers.md

@@ -31,7 +31,7 @@ https://martinfowler.com/articles/patterns-of-distributed-systems/leader-followe
 ![领导者心跳](../image/leader-heartbeat.png)
 <center>图3：领导者心跳</center>
 
-对于三五个节点的小集群，比如在实现共识的系统中，领导者选举可以在数据集群内部实现，不依赖于任何外部系统。领袖选举发生在服务器启动时。每台服务器在启动时都会启动领导者选举，尝试选出一个领导者。在选出一个领导者之前，系统不会接收客户端的任何请求。正如在[世代时钟（Generation Clock）](generation-clock.md)模式中所阐释的那样，每次领导者选举都需要更新世代号。服务器总是处于三种状态之一：领导者、追随者或是寻找领导者（或候选人）。
+对于三五个节点的小集群，比如在实现共识的系统中，领导者选举可以在数据集群内部实现，不依赖于任何外部系统。领袖选举发生在服务器启动时。每台服务器在启动时都会启动领导者选举，尝试选出一个领导者。在选出一个领导者之前，系统不会接收客户端的任何请求。正如在[世代时钟（Generation Clock）](generation-clock.md)模式中所阐释的那样，每次领导者选举都需要更新世代号。服务器总是处于三种状态之一：领导者、追随者或是寻找领导者（或候选者）。
 
 ```java
 public enum ServerRole {

content/replicated-log.md

@@ -195,4 +195,59 @@ class ReplicatedLog…
           applyLogEntries(previousHighWaterMark, request.getHighWaterMark());
       }
   }
-```
+```
+
+#### 领导者选举
+
+领导者选举就是检测到日志条目在前一个 Quorum 中完成提交的阶段。每个集群节点都会在三种状态下运行：候选者（candidate）、领导者（leader）和追随者（follower）。在追随者状态下，在启动时，集群节点会期待收到来自既有领导者的[心跳（HeartBeat）](heartbeat.md)。如果一个追随者在预先确定的时间段内没有听到领导者任何声音，它就会进入到候选者状态，开启领导者选举。领导者选举算法会建立一个新的[世代时钟（Generation Clock）](generation-clock.md)值。Raft 将[世代时钟（Generation Clock）](generation-clock.md)称为 term。
+
+领导者选举机制也确保当选的领导者拥有 Quorum 所规定的最新日志条目。这是Raft所做的一个优化，避免了日志条目要从以前的 Quorum 转移新的领导者上。
+
+新领导者选举的启动要通过向每个对等服务器发送消息，请求开始投票。
+
+```java
+class ReplicatedLog…
+
+  private void startLeaderElection() {
+      replicationState.setGeneration(replicationState.getGeneration() + 1);
+      registerSelfVote();
+      requestVoteFrom(followers);
+  }
+```
+
+一旦服务器在某一[世代时钟（Generation Clock）](generation-clock.md)投票中得到投票，服务器总会为同样的世代返回同样的投票。这就确保了在选举成功发生的情况下，如果其它服务器以同样的世代请求投票，它是不会当选的。投票请求的处理过程如下：
+
+```java
+class ReplicatedLog…
+
+  VoteResponse handleVoteRequest(VoteRequest voteRequest) {
+      //for higher generation request become follower.
+      // But we do not know who the leader is yet.
+      if (voteRequest.getGeneration() > replicationState.getGeneration()) {
+          becomeFollower(LEADER_NOT_KNOWN, voteRequest.getGeneration());
+      }
+
+      VoteTracker voteTracker = replicationState.getVoteTracker();
+      if (voteRequest.getGeneration() == replicationState.getGeneration() && !replicationState.hasLeader()) {
+              if(isUptoDate(voteRequest) && !voteTracker.alreadyVoted()) {
+                  voteTracker.registerVote(voteRequest.getServerId());
+                  return grantVote();
+              }
+              if (voteTracker.alreadyVoted()) {
+                  return voteTracker.votedFor == voteRequest.getServerId() ?
+                          grantVote():rejectVote();
+
+              }
+      }
+      return rejectVote();
+  }
+
+  private boolean isUptoDate(VoteRequest voteRequest) {
+      boolean result = voteRequest.getLastLogEntryGeneration() > wal.getLastLogEntryGeneration()
+              || (voteRequest.getLastLogEntryGeneration() == wal.getLastLogEntryGeneration() &&
+              voteRequest.getLastLogEntryIndex() >= wal.getLastLogIndex());
+      return result;
+  }
+```
+
+收到大多数服务器投票的服务器会切换到领导者状态。这里的大多数是按照 [Quorum](quorum.md) 讨论的方式确定的。一旦当选，领导者会持续地向所有的追随者发送[心跳（HeartBeat）](heartbeat.md)。如果追随者在指定的时间间隔内没有收到[心跳（HeartBeat）](heartbeat.md)，就会触发新的领导者选举。