paxos算法的分析与研究

paxos算法是对分布式系统中，对各个子系统协调一致的协议，使得子系统在一个事务中，只有一个命令能够成功，保证数据的强一致性。

从百度或知乎上的文章分析看出，paxos就是对某个值，有不同的事务想修改，但是只有一个命令可以成功。paxos就是对变量设置，现在有多个子系统想设值，然后他们最后协商一致的过程。

个人认为理解paxos的重点应理解：为什么一个事务开始的时候，这个变量为nil，其实nil是代表此次投票，不是说，这个变量的值为nil。而是代表这个事务开始前，还没有接收其他的投票值。

所有的投票只在一个事务里面，有人失败，则返回失败，如果重复提交，需要从下一个事务继续进行，有人成功，就返回成功。

分两个阶段，三个角色：
第一阶段：准备阶段（prepare）
proposer：1、广播自己的提案
acceptor:1、如果提案小于自己当前接收的提案，则拒绝无响应
2、如果大于自己的提案，则接收当前提案编号，并且保证不再接收小于这个被接收的提案编号，最后，返回上一次编号及内容

第二阶段：提交阶段（confirm）
proposer: 1、统计接收和拒绝个数
2、统计接收后返回的提案编号及内容
3、如果拒绝个数小于一半以上，则继续提交新的提案，此时会导致死循环
4、如果接受大于一半以上 ，则提交提案，提案的内容是：
如果返回的提案都为null，则说明acceptor没有接收过提案，可以提交自己的提案内容；
如果返回的提案不全是null，说明接受过提案，则，把接受过的提案内容作为自己的提 案，进行提交
acceptor:1、如果当前提交的提案编号==当前接受的最新提案编号，则直接接收，如果，大于，或者小于 当前接收的提案编号，则拒绝
proposer被拒绝，如果大于一半以上，继续新的提案，会出现死循环，

learner: 接收的提案大于一半以上，则表示提案通过，通知其他未统一的acceptor,强制要求一致

我的推理过程：

总结：
死循环的产生：
1、在prepare阶段，被acceptor拒绝次数大于一半以上时，如果继续提交新提案编号：意味着，两个proposer本来提案权限一大一小，小的被拒绝后，像大人重新获取了一个更大的权限提案进行提案，此时，就出现死循环
2、在准备阶段：提交时，拒绝次数大于一半以上，如果继续提交，那么和上面的一样，出现死循环

那么，我们会什么不能将提案设置成不可以重复提交，使得不会出现死循环呢，主要是因为，在真实的业务中，我们子系统向远程发起一个请求时，都会进行重复提交，不太可能，zab协议就采用一个proposer来解决这个问题3、两个不同权限的提案同时提交，那么最终选择的是哪个权限的提案呢，是权限大的呢还是权限小的提案呢。或者一定是权限更大的提案被提交呢？（前提是如果被一半以上的拒绝，不进行重复提案）a:如果是在第一阶段出现竞争：即，proposer1和proposer2在prepare阶段就出现竞争时：1、proposer2在第一阶段一定能取得一半以上的同意，proposer1，即可能取得一半以上的同意，也可能取得一半以上的拒绝，被拒绝的话，权限大的进行提交，被同意的话，进行第二阶段的竞争，此时一定失败，因此，第一阶段的竞争，一定是以权限大的提案作为提交成功（假设proposer2大于proposer1）B:如果一个处于第一阶段，一个处于第二阶段，两者交叉竞争：假设处于第一阶段的proposer1权限小于proposer2,并且，proposer1处于第一阶段，proposer2处于第二阶段，此时，两者竞争，肯定是proposer2竞争同意，proposer1被全部拒绝，此时，权限大的竞争依然胜利假设处于第一阶段的proposer1权限大于proposer2,并且，proposer1处于第一阶段，proposer2处于第二阶段，那么此时，proper2就会收到一半拒绝，或者一半同意，一半同意不再重新提案，一半同意结束提案，就是说不管失败与否，权限低的将不再继续。那么proposer1会怎么办呢，如果acceptor接收过了提案，则会在第二阶段提交的时候，提交proposer2的提案，如果没有接收过，那么，则会提交自己的提案。最终，胜利的是，权限大的提案编号，权限大的提案内容或者提案小的内容。是权限小的内容还是权限大的内容，取决于权限小的提案处于第二阶段，且再和处于第一阶段的prepare进行竞争时，抢先一步把提案提交上去了

最后再次归纳一下：

1、paxos会出现死循环，因为重复获取新权限，进行提交的，在paoxos，权限和时间相关，因此，如果进行重复提交，逻辑上一定会出现死循环的BUG。
2、权限大的提案在和权限小的提案进行竞争时，权限小的提案，只有竞争处于权限小的提案在第二阶段，权限大的提案处于第一阶段，这个时候可能存在赢的机会，其他情况是赢不了的

为什么说paxos会出现死循环，因为权限是和时间相关的，实际业务中，如果重复提交一个命令，那么会产生新的时间戳，这个时间戳就是权限，让这个权限再去竞争，此时会出现死循环，不继续提交，意味着失败。只有等下一个时间（事务）窗口，就是这个事务结束后，再次进行新的提交。

后面将继续跟进zookeeper进行讲解，看看zookeeper怎么解决死循环的，那么多场景是怎么解决的
zk的使用场景只是zab一致性协议的结果的使用，zab协议，是让他们一致性的过程。后面分析扩展性，分区容错性