面试题答案
一键面试法定人数（Quorum）方案
- 工作原理：在分布式系统中，每个节点都有投票权。进行领导选举时，候选节点争取其他节点的投票。当一个候选节点获得超过半数节点（法定人数）的投票支持时，它就被选举为领导者。例如，在一个由5个节点组成的分布式系统中，法定人数为3，某个候选节点只要获得3个及以上节点的投票，就能成为领导者。
- 优点：简单直接，在大多数常见场景下能有效避免脑裂。因为只有获得超过半数节点认可的节点才能成为领导者，从概率上降低了多个节点同时被认为是领导者的可能性。
- 缺点：如果网络分区导致法定人数的节点被隔离在不同分区，可能会出现选举无法进行的情况。比如5个节点的系统，分成2个和3个节点的两个分区，2个节点的分区因未达到法定人数无法选出领导者，3个节点的分区虽达到法定人数可进行选举，但整个系统状态会变得不一致。
租约（Lease）方案
- 工作原理：领导者会被授予一个租约（时间期限），在租约有效期内，该领导者被认为是合法的。租约到期前，领导者需要向其他节点续约。如果领导者在租约到期时未能成功续约，其他节点会发起新一轮选举。例如，领导者的租约时间设定为10秒，每8秒向其他节点发送续约请求，若因网络问题等原因未成功续约，10秒后其他节点就会开始新选举。
- 优点：相对灵活，在一定程度上能容忍网络短暂分区。因为在租约有效期内，即使出现短暂网络问题，领导者的地位依然被认可，系统能维持正常运行。
- 缺点：租约时间设置是个挑战。如果租约时间过长，在领导者故障后需要等待较长时间才能重新选举，影响系统恢复速度；如果租约时间过短，频繁的续约操作会增加网络开销，而且可能因为网络波动导致不必要的重新选举。
仲裁（Arbitrator）方案
- 工作原理：引入一个独立的仲裁者（可以是一个节点或一组节点）。在领导选举过程中，各个候选节点向仲裁者发送选举请求，仲裁者根据自身的规则决定选举结果，并通知所有节点。例如，一个分布式存储系统，有多个存储节点竞争成为主节点，它们都向仲裁者发送选举信息，仲裁者依据预先设定的优先级等规则确定主节点，并告知所有存储节点。
- 优点：能有效避免脑裂，因为仲裁者只有一个决策结果，所有节点以仲裁者的决定为准。而且仲裁者可以基于更复杂的逻辑进行选举决策，不仅仅依赖于节点数量。
- 缺点：仲裁者成为单点故障点，如果仲裁者出现故障，整个选举过程可能会中断。此外，仲裁者与各节点之间的通信延迟可能会影响选举效率。