raft 是 paxos 分布式一致性协议的简化版本，常见的 raft C++ 实现有 baidu 的 braft，golang 实现有 hashicorp 独立的 raft 代码库，也有 etcd 中的 raft package，以及最近开源的 dragonboat。

hashicorp 的 raft 库在其自家的产品如 consul 中用的比较广泛，当前 rqlite 使用的也是该实现。

hashicorp raft 更新操作（Raft.Apply）的基本流程如下：

1. 应用调用 Raft.Apply(buf, timeout) 将二进制数据 buf 通过 raft 进行日志分发及应用；

2. Raft.Apply 返回 ApplyFuture 接口（内部实际返回 logFuture 接口），其提供 Error(), Index(), Response() 三个方法；

3. Raft.Apply 将二进制数据封装成 raft 日志并通过 chan 发送给内部的 runLeader() / runFollower() / runCandidate() 循环；

4. runLeader() 调用 LeaderLoop()；

5. LeaderLoop() 调用 dispatchLogs([]*logFuture) 分发日志，当所有日志提交之后，通过 commitCh 通知 LeaderLoop() 进行应用状态更新；

6. LeaderLoop() 调用 processLogs(uint64, *logFuture) 将提交后的日志通过 fsmMutateCh 发往 Raft.runFSM() 处理；

7. Raft.runFSM() 调用应用的 Apply(*Log) 方法处理提交后的日志，设置 logFuture.response 并调用 logFuture 的 respond 方法将结果发送至 errCh；

8. 应用调用 ApplyFuture.Error() 将阻塞当前线程并等待 errCh 返回 raft 层错误码，然后调用 ApplyFuture.Response() 可以获取 logFuture.response 的结果；

raft 内部有几个非常关键的操作，Snapshot、Restore 以及 runFSM。raft 的更新操作首先都需要以日志的形式在各节点提交，然后通过上面提到的 runFSM 在各节点应用以更新应用状态，随着更新操作的累积，日志记录也必然越来越多，因此需要定时删除已应用的日志，Snapshot 所做的事情就是将应用当前的状态固化到本地，然后清理日志。而 Restore 主要用于上电过程中加载快照、Follower 从 Leader 全量同步之后的加载，以及用户触发的备份还原操作。

参考资料

分布式一致性算法–Raft

https://www.cnblogs.com/cchust/p/5634782.html

A brief overview of the Raft algorithm

http://blog.carlosgaldino.com/a-brief-overview-of-the-raft-algorithm.html

etcd-raft snapshot实现分析

https://zhuanlan.zhihu.com/p/29865583

最后修改于 2019-03-18