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【Java小工具】节点选举Demo

时间:2021-06-21 23:57:14      阅读:35      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

看到很多分布式框架有竞选leader的环节,就自己写代码演示一下

仅演示用,不能用于真实业务。

程序运行结果如下:

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  1 import java.util.ArrayList;
  2 import java.util.List;
  3 import java.util.Random;
  4 
  5 //https://www.cnblogs.com/cheng2839/
  6 public class NodeTest {
  7 
  8     public static void main(String[] args) {
  9         List<Node> nodeList = new ArrayList<>(20);
 10         for (int i = 0; i < 10; i++) {
 11             Node node = new Node();
 12             node.name = "节点"+i;
 13             node.nodeList = nodeList;
 14             nodeList.add(node);
 15         }
 16 
 17         new Thread(
 18                 () -> {
 19                     Node leader = null;
 20                     searchFirstLeader:
 21                     while (true) {
 22                         for (Node n : nodeList) {
 23                             try {
 24                                 Thread.sleep(10000);
 25                             } catch (InterruptedException e) {
 26                                 e.printStackTrace();
 27                             }
 28                             if (n.ROLE == n.LEADER) {
 29                                 leader = n;
 30                                 break searchFirstLeader;
 31                             }
 32                         }
 33                     }
 34 
 35                     try {
 36                         Thread.sleep(10000);
 37                         leader.ROLE = leader.DEAD; //模拟leader挂了
 38 
 39                     } catch (InterruptedException e) {
 40                         e.printStackTrace();
 41                     }
 42                 }
 43         ).start();
 44     }
 45 }
 46 
 47 class Node {
 48     String name;
 49     int NODE = 0xFFFF;      //node普通节点
 50     int LEADING = 0x0000; //要求选举
 51     int LEADER = 0x0001; //leader竞选成功
 52     int DEAD = 0xEFFFF;  //节点挂了
 53     int ROLE = NODE;
 54     int tickets = 0; //所得票数
 55     boolean isTicket = false;
 56 
 57     long lastHeartTime = -1;
 58     int loseHeartCount = 0;
 59 
 60     static List<Node> nodeList;
 61 
 62     public Node(){
 63         new Thread(
 64                 () -> {
 65                     while (true) {
 66 //                        System.out.println(this.name+" thread-1..."+this.loseHeartCount);
 67                         try {
 68                             Thread.sleep(3000);
 69                         } catch (InterruptedException e) {
 70                             e.printStackTrace();
 71                         }
 72                         if (DEAD == ROLE) {
 73                             System.out.println(this.name + "已销毁,线程结束。");
 74                             synchronized (nodeList) {
 75                                 nodeList.remove(this);
 76                             }
 77                             break;
 78                         }
 79                         if (LEADER == ROLE) {
 80                             loseHeartCount = 0;
 81                             nodeList.forEach(item -> item.heart(this));
 82                             continue;
 83                         }
 84                         if (loseHeartCount >= 3 && LEADING != ROLE) {
 85                             ROLE = LEADING;
 86                             System.out.println(this.name+" thread-1...同意选举");
 87                         }
 88                         if (loseHeartCount < 3 && NODE == ROLE && System.currentTimeMillis()-lastHeartTime>10*1000) {
 89                             loseHeartCount++;
 90                         }
 91                     }
 92                 }
 93         ).start();
 94 
 95         new Thread(
 96                 () -> {
 97                     while (true) {
 98                         if (DEAD == ROLE) {
 99                             break;
100                         }
101 //                        System.out.println(this.name+" thread-2...");
102                         try {
103                             Thread.sleep(new Random().nextInt(1333));
104                         } catch (InterruptedException e) {
105                             e.printStackTrace();
106                         }
107 
108                         boolean isAllAgreeLeading = true;
109                         if (LEADING == ROLE) {
110                             for (Node n : nodeList) {
111                                 if (n.LEADING != n.ROLE) {
112                                     isAllAgreeLeading = false;
113                                     break;
114                                 }
115                             }
116                             if (!isAllAgreeLeading) {
117                                 continue;
118                             }
119                         }
120 
121                         if (LEADING == ROLE && !isTicket && nodeList.indexOf(this)==System.currentTimeMillis()%nodeList.size()) {
122                             Node n = nodeList.get(0);
123                             for (int i = 0; i < nodeList.size(); i++) {
124                                 if (n.tickets < nodeList.get(i).tickets)
125                                     n = nodeList.get(i);
126                             }
127 
128                             int i = nodeList.indexOf(n);
129                             if (n.tickets >= nodeList.size()/2) {
130 
131                             }else if (n.tickets >= nodeList.size()/3) {
132                                 i = new Random().nextBoolean() ? i : new Random().nextInt(nodeList.size());
133                             } else {
134                                 boolean s = new Random().nextBoolean(); //增加因子
135                                 do {
136                                     i = new Random().nextInt(nodeList.size());
137                                 } while ((i%2==0)==s);
138                             }
139                             System.out.println(this.name+"已选举!"+nodeList.get(i).name);
140                             nodeList.get(i).tickets++;
141                             this.isTicket = true;
142                         }
143 
144                         boolean isAllLeading = true;
145                         for (Node n : nodeList) {
146                             if (!n.isTicket) {
147                                 isAllLeading = false;
148                                 break;
149                             }
150                         }
151                         if (!isAllLeading) {
152                             continue;
153                         }
154 
155                         synchronized (nodeList) {
156                             System.out.println("正在统计中...........");
157 
158                             System.out.println(this.name+" thread-2...synchronized");
159                             boolean isTicketFinished = true;
160                             for (Node n : nodeList) {
161                                 if (!n.isTicket) {
162                                     isTicketFinished = false;
163                                     break;
164                                 }
165                             }
166                             if (isTicketFinished) {
167                                 int maxTickets = -1;
168                                 for (Node n : nodeList) {
169                                     if (n.tickets > maxTickets) {
170                                         maxTickets = n.tickets;
171                                     }
172                                 }
173                                 if (maxTickets < nodeList.size() / 2 + 1) { //不超过半数作废
174                                     System.out.println(this.name+":最高票数["+maxTickets+"]不超过半数,选举作废,重新选举...");
175                                     for (Node n : nodeList) {
176                                         n.isTicket = false;
177                                         n.tickets = 0;
178                                     }
179                                 } else {
180                                     for (Node n : nodeList) {
181                                         if (n.tickets == maxTickets) {
182                                             n.ROLE = LEADER;
183                                             System.out.println(n.name+"竞选成功Leader.");
184                                         } else {
185                                             n.ROLE = NODE;
186                                         }
187                                         n.isTicket = false;
188                                         n.tickets = 0;
189                                         n.loseHeartCount = 0;
190                                     }
191                                 }
192                             }
193                         }
194                     }
195                 }
196         ).start();
197 
198     }
199 
200     void heart(Node n){
201         lastHeartTime = System.currentTimeMillis();
202         if (this != n)
203             System.out.println(n.name+"发送一条心跳给"+this.name);
204     }
205 }
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节点7已选举!节点7
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节点2已选举!节点5
节点5已选举!节点8
节点9已选举!节点2
节点1已选举!节点4
节点8已选举!节点1
节点4已选举!节点1
正在统计中...........
节点4 thread-2...synchronized
节点4:最高票数[2]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点7已选举!节点9
节点9已选举!节点7
节点6已选举!节点0
节点1已选举!节点6
节点5已选举!节点1
节点0已选举!节点1
节点2已选举!节点9
节点4已选举!节点7
节点8已选举!节点8
节点3已选举!节点0
正在统计中...........
节点3 thread-2...synchronized
节点3:最高票数[2]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点7已选举!节点5
节点4已选举!节点1
节点0已选举!节点5
节点3已选举!节点6
节点8已选举!节点1
节点9已选举!节点8
节点1已选举!节点0
节点2已选举!节点4
节点6已选举!节点0
节点5已选举!节点6
正在统计中...........
节点5 thread-2...synchronized
节点5:最高票数[2]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点1已选举!节点3
节点9已选举!节点2
节点0已选举!节点6
节点8已选举!节点7
节点4已选举!节点9
节点7已选举!节点9
节点3已选举!节点8
节点5已选举!节点9
节点6已选举!节点4
节点2已选举!节点9
正在统计中...........
节点2 thread-2...synchronized
节点2:最高票数[4]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点0已选举!节点5
节点3已选举!节点3
节点8已选举!节点8
节点1已选举!节点3
节点7已选举!节点8
节点9已选举!节点7
节点4已选举!节点0
节点5已选举!节点4
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正在统计中...........
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节点6:最高票数[3]不超过半数,选举作废,重新选举...
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节点6已选举!节点2
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正在统计中...........
节点7 thread-2...synchronized
节点7:最高票数[3]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点3已选举!节点9
节点0已选举!节点0
节点5已选举!节点6
节点8已选举!节点2
节点7已选举!节点3
节点4已选举!节点4
节点6已选举!节点1
节点2已选举!节点6
节点1已选举!节点6
节点9已选举!节点6
正在统计中...........
节点9 thread-2...synchronized
节点9:最高票数[4]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点1已选举!节点7
节点3已选举!节点8
节点5已选举!节点3
节点2已选举!节点2
节点6已选举!节点4
节点7已选举!节点8
节点0已选举!节点9
节点8已选举!节点2
节点9已选举!节点3
节点4已选举!节点9
正在统计中...........
节点4 thread-2...synchronized
节点4:最高票数[2]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点4已选举!节点8
节点6已选举!节点8
节点8已选举!节点4
节点9已选举!节点3
节点1已选举!节点6
节点2已选举!节点2
节点7已选举!节点3
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节点3:最高票数[2]不超过半数,选举作废,重新选举...
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节点1已选举!节点5
节点0已选举!节点5
节点5已选举!节点4
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正在统计中...........
节点6 thread-2...synchronized
节点6:最高票数[4]不超过半数,选举作废,重新选举...
节点6已选举!节点4
节点4已选举!节点4
节点9已选举!节点4
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节点8已选举!节点4
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感兴趣的朋友可以参考。

【Java小工具】节点选举Demo

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