这是一系列介绍 Raft 分布式共识算法及其在 Go 语言中完整实现的文章的第 4 部分。主要内容如下：

• 系列文章列表：包含Part 0: Introduction等 5 部分。

• 实现键值数据库：用 Raft 模块实现具有强一致性语义的复制键值数据库，代码位于此目录。

  • 作为状态机的键值数据库：支持 PUT、GET、CAS 等操作，如 PUT("x","2")等命令应用于空数据库会得到特定结果。
  • 系统图：构建包含 3 个副本的完整 KV DB 系统，包括服务和客户端库，各部分通过 RPC 连接。
  • KV 服务架构：由 Raft 服务器、底层数据存储和 HTTP 服务器组成。
  • 命令：定义用于 KV 服务的 Command 结构体，包含多种命令类型和相关字段，服务的 Raft 集群 ID 是命令的一部分。
• PUT 请求的处理流程：客户端发送 PUT 请求到服务，服务的 HTTP 处理程序接收并提交给 Raft CM，等待命令提交并通知客户端，同时其他服务也更新数据存储，这两个过程并发执行。

• KV 服务代码详解：

  • 服务结构体：包含 Raft 服务器、数据存储、HTTP 服务器等字段，通过 New 函数创建服务。
  • HTTP 服务器启动：在 goroutine 中启动 HTTP 服务器，处理不同的请求。
  • 更新器协程：负责读取 Raft 的提交通道并更新数据存储，同时通知订阅者。
  • 处理 PUT 请求的代码：包括提交命令、注册订阅、等待提交通知等步骤，需注意领导者判断和安全性检查。
• 一致性保证：KV 服务基于 Raft 共识具有线性化和可序列化特性，是严格可序列化的，能提供强一致性保证，但在网络分区时牺牲可用性，可作为底层服务用于协调分布式锁等。
• 通过 Raft 日志处理只读操作：将所有命令（包括只读的 GET）通过 Raft 日志处理，避免出现 stale reads 等问题，这是 Raft 论文中明确指出的解决方案。
• KV 客户端：封装了与 KV 服务交互的逻辑，包括查找和跟踪集群领导者，通过 send 方法发送请求，处理上下文和超时等情况。
• 未来工作：当前简单的客户端在处理命令超时和重试时可能导致非线性化行为，下一部分将详细讨论该问题及解决方案。