PhxPaxos之Master功能的使用
PhxPaxos是腾讯公司微信后台团队自主研发的一套基于Paxos协议的多机状态拷贝类库。它以库函数的方式嵌入到开发者的代码当中， 使得一些单机状态服务可以扩展到多机器，从而获得强一致性的多副本以及自动容灾的特性。
该库的源代码请参考： https://github.com/Tencent/phxpaxos
本文不会对PhxPaxos库的具体实现进行详细的讲解，只是简单地介绍了该库中的master功能的使用。目前的计划是先学习该库基本的功能的使用，然后在慢慢研读源码。
在分布式系统中，经常会有这样的应用需求：多个节点中，在任意的时刻，只能存在一个master节点进行相应的操作，从而保证状态的一致性。目前也有各种的方案来实现该需求，比如说使用ZooKeeper来搭建分布式锁，或者使用分布式一致性算法（比如paxos，raft）来实现。PhxPaxos库的核心就是基于Paxos算法来实现的，然后在加上租约的机制从而实现master的选举功能。
要使用PhxPaxos库的话，首先要对源码进行编译，关于编译的流程可以参考github上面的说明。
下面是描述怎么在自己的代码中使用该库的master功能：
- 首先要先创建一个master的选举模块，代码如下：
class PhxElection
{
public:
PhxElection(const phxpaxos::NodeInfo & oMyNode, const phxpaxos::NodeInfoList & vecNodeList);
~PhxElection();
int RunPaxos();
const phxpaxos::NodeInfo GetMaster();
const bool IsIMMaster();
private:
phxpaxos::NodeInfo m_oMyNode;
phxpaxos::NodeInfoList m_vecNodeList;
phxpaxos::Node * m_poPaxosNode;
};
其中，RunPaxos是运行paxos协议的函数，也就是实现选举master功能的函数，GetMaster接口是用来获取对应的master节点的，IsIMMaster是用来判断本节点是否master节点的。
2. 实现RunPaxos
int PhxElection :: RunPaxos()
{
Options oOptions;
int ret = MakeLogStoragePath(oOptions.sLogStoragePath);
if (ret != 0)
{
return ret;
}
oOptions.iGroupCount = 1; // 因为只是使用master功能，所以只需要一个实例
oOptions.oMyNode = m_oMyNode;
oOptions.vecNodeInfoList = m_vecNodeList; // 节点列表，就是当前节点的信息，不少于3个，并且必须为基数个
//open inside master state machine
GroupSMInfo oSMInfo;
oSMInfo.iGroupIdx = 0;
oSMInfo.bIsUseMaster = true; // 这里必须为true，说明是使用master功能
oOptions.vecGroupSMInfoList.push_back(oSMInfo);
ret = Node::RunNode(oOptions, m_poPaxosNode);
if (ret != 0)
{
printf("run paxos fail, ret %d\n", ret);
return ret;
}
//you can change master lease in real-time.
m_poPaxosNode->SetMasterLease(0, 3000); // 租约有效期，过期后需要重新选举
printf("run paxos ok\n");
return 0;
}
执行RunPaxos后，系统会起一个后台的线程用于执行master的选举，以及master的续租等功能（就是不断地续租，不断地运行paxos协议）
- GetMaster和IsIMMaster接口的实现
const phxpaxos::NodeInfo PhxElection :: GetMaster()
{
//only one group, so groupidx is 0.
return m_poPaxosNode->GetMaster(0);
}
const bool PhxElection :: IsIMMaster()
{
return m_poPaxosNode->IsIMMaster(0);
}
根据上述的方式，就可以很简单的在项目中使用PhxPaxos库的master功能，实际项目中如果原本没有ZooKeeper服务也推荐直接使用该库的功能，避免重复造轮子。
后续会对PhxPaxos库中的master的具体实现原理进行讲解，然后再分析实际项目运用过程中会存在的哪些问题，比如系统的热启、冷启过程中master切换的问题的解决方案。