套餐要设定合理合约期限

我们以上面的5台机器为例，只有超过半数以上，即最少启动3台服务器，集群才能正常工作。

• 服务器1启动，发起一次选举。
• 服务器1投自己一票。此时服务器1票数一票，不够半数以上(3票)，选举无法完成，服务器1状态保持为LOOKING。
• 服务器2启动，再发起一次选举。
• 服务器1和2分别投自己一票，此时服务器1发现服务器2的id比自己大，更改选票投给服务器2。此时服务器1票数0票，服务器2票数2票，不够半数以上(3票)，选举无法完成。服务器1，2状态保持LOOKING。
• 服务器3启动，发起一次选举。

与上面过程一样，服务器1和2先投自己一票，然后因为服务器3id最大，两者更改选票投给为服务器3。此次投票结果：服务器1为0票，服务器2为0票，服务器3为3票。此时服务器3的票数已经超过半数(3票)，服务器3当选Leader。服务器1，2更改状态为FOLLOWING，服务器3更改状态为LEADING;

• 服务器4启动，发起一次选举。

此时服务器1、2、3已经不是LOOKING状态，不会更改选票信息，交换选票信息结果。服务器3为3票，服务器4为1票。此时服务器4服从多数，更改选票信息为服务器3，服务器4并更改状态为FOLLOWING。

• 服务器5启动，发起一次选举

同4一样投票给3，此时服务器3一共5票，服务器5为0票。服务器5并更改状态为FOLLOWING;

• 最终

Leader是服务器3，状态为LEADING。其余服务器是Follower，状态为FOLLOWING。

3.2.2 运行时Leader选举

运行时候如果Master节点崩溃了会走恢复模式，新Leader选出前会暂停对外服务，大致可以分为四个阶段 选举、发现、同步、广播。
 

当然这只是一个模拟，实际cas操作将会用到底层的系统指令，这些指令将会保证整个cas操作具有原子性，关于这些指令，可能要另开篇幅讲解。

悲观锁的实现——synchronized

synchronized是悲观锁的典型实现，有关它的用法，可以参考我的这篇文章浅说Synchronized，早期的synchronized十分笨重，所幸在1.6之后进行了大量的优化，锁性能提升了很多，关于synchronized的优化，可以参考我的这篇文章Synchronized的优化。

CAS的缺陷——ABA问题

假设有这样的一种情况，x的内存值首先是A，线程1读取到了A，之后忙别的事情了，该值在之后被线程2改成了B，接着又被线程3改成了A，线程1此时进行CAS操作，发现内存值还是A，于是进行了更新操作。但是这个A已经不是原来的A了，或者说不是之前那个版本的A了。

解决这种缺陷，可以使用带版本号或时间戳的CAS，A值每次被更新后，版本号加1，或者更新时间戳。此时内存值与期望值相等，但却不是线程期望的版本号。

此时的A→B→A，就变成了A(version=1)→B(version=2)→A(version=3)。当使用带版本号的CAS后，就可以避免ABA问题。

CAS与synchronized适用场景

线程冲突比较小时，CAS进行自旋操作，synchronized升级为轻量级锁，也是在自旋，两者的效率差不多。

线程冲突严重时，CAS绝大部分的自旋操作将大量浪费CPU的时间片，此时synchronized升级为重量级锁，但在这种情况下，synchronized的效率远高于CAS。(因为在线程冲突严重时，synchronized已经意识到轻量级锁的自旋操作效率低下，主动升级为重量级锁，所以这里的忙循环的开销远远大于线程切换的开销)。

JAVA中的CAS操作

AtomicInteger实现了CAS，可以原子性地更新一个int类型数据，其实底层也是调用Unsafe类。但是如果要一次原子性地更新多个变量，可以使用AtomicReference，当然这个存在上述的ABA问题，这时可以使用带版本号机制的CAS实现类——AtomicStampedReference，该类使用了一个stamp字段来表示版本号，代码如下图所示：

（编辑：长春站长网）

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