CN115242812A - 一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质，涉及节点通信技术领域。通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
Description
技术领域
本申请涉及节点通信技术领域，特别是涉及一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
在大数据爆发的今天，互联网的网络架构一直朝着分布式、高并发的方向发展。为了保证服务的高可用以及健壮性，主从节点间通信的稳定性和及时性是其中的重要环节。
传统的节点间主从数据同步方式往往采用星型结构，即所有节点直接从主节点进行数据同步。当服务节点很多时，这种同步方式往往会对主节点产生较大的性能压力、带宽压力，不利于数据传输，降低了通信效率。
鉴于上述问题，设计一种节点数据同步方法，能够解决传统的节点数据同步过程中主节点性能压力大，带宽压力大，通信效率低的问题，是该领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质，能够解决传统的节点数据同步过程中主节点性能压力大，带宽压力大，通信效率低的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种节点数据同步方法，包括：
获取全部的节点；
确定所述节点中的主节点，并基于剩余的所述节点构建红黑树；其中，所述红黑树中包含根节点和所述根节点下的各子节点；
建立所述主节点与所述根节点的通信连接；
通过所述主节点发送通信内容至所述根节点；
通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中，以用于当各所述子节点作为父节点时将所述通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部所述节点的数据同步。
优选地，所述通过所述主节点发送通信内容至所述根节点包括：
在所述主节点中生成包含消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径的所述通信内容，并发送所述通信内容至所述根节点；
其中，所述通信路径新增了所述主节点的节点ID。
优选地，在所述通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中之前，还包括：
判断所述根节点是否存在所述子节点；
若是，则进入到所述通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中的步骤，并在所述通信路径中新增所述根节点的节点ID。
优选地，还包括：
若所述子节点在预设时间内未接收到对应的所述父节点的健康度心跳，则通过所述子节点发送健康心跳请求至对应的所述父节点；
若确认请求成功，则控制所述子节点根据最后接受请求的时间戳比对所述父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容；
若确认请求不成功，则确认接收所述健康心跳请求的所述节点为故障节点，并控制所述子节点越级发送所述健康心跳请求至所述故障节点的父节点；
若越级请求成功，则控制所述子节点根据最后接受请求的时间戳比对所述故障节点的父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容，并向所述主节点报告所述故障节点无法连接的信息；
若越级请求失败，则返回至所述确认接收所述健康心跳请求的所述节点为故障节点，并控制所述子节点越级发送所述健康心跳请求至所述故障节点的父节点的步骤，以继续向上级节点请求所述健康度心跳，直至请求至所述主节点。
优选地，当向所述主节点请求所述健康度心跳时，还包括：
将所述子节点对应的所述父节点置为异常状态，以标志为所述故障节点；
删除所述故障节点，并重新建立新的红黑树。
优选地，还包括：
若所述根节点在预设时间内未接收到所述主节点的健康度心跳，则通过所述根节点发送健康心跳请求至所述主节点；
若确认请求成功，则执行数据同步；
若确认请求不成功，则通过所述根节点向所有所述节点发送主节点故障的信息，以用于各所述节点变为自由节点，并重新进行所述红黑树的构建。
优选地，还包括：
当所有所述节点完成数据同步时，输出数据同步完成的信息。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种节点数据同步装置，包括：
获取模块，用于获取全部的节点；
构建模块，用于确定所述节点中的主节点，并基于剩余的所述节点构建红黑树；其中，所述红黑树中包含根节点和所述根节点下的各子节点；
通信模块，用于建立所述主节点与所述根节点的通信连接；
第一发送模块，用于通过所述主节点发送通信内容至所述根节点；
第二发送模块，用于通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中，以用于当各所述子节点作为父节点时将所述通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部所述节点的数据同步。
为解决上述技术问题，本申请还提供另一种节点数据同步装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述的节点数据同步方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的节点数据同步方法的步骤。
本申请所提供的节点数据同步方法，通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
此外，本申请实施例还提供了一种节点数据同步装置及计算机可读存储介质，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种节点数据同步方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的通信树的示意图；
图3为本申请实施例提供的通信树从节点故障的示意图；
图4为本申请实施例提供的修复后的通信树的示意图；
图5为本申请实施例提供的通信树主节点故障的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种节点数据同步装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种节点数据同步装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种节点数据同步方法的流程图。如图1所示，节点数据同步方法包括：
S10：获取全部的节点。
S11：确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树。其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点。
S12：建立主节点与根节点的通信连接。
S13：通过主节点发送通信内容至根节点。
S14：通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。
可以理解的是，在进行多个服务节点通信过程中，为了解决传统的主从同步通信方式往往采用星型结构，即所有节点直接从主节点进行数据同步；当服务节点很多时往往会对主节点产生较大的性能、带宽压力的问题，本实施例中提出了一种基于红黑树的主从节点树形节点通信方案。红黑树(Red Black Tree)是在计算机科学中用到的一种数据结构，它是一种特化的AVL树(平衡二叉树)，都是在进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉查找树的平衡，从而获得较高的查找性能。它虽然复杂，但在实践中是高效的，可以在O(log n)时间内做查找，插入和删除，这里的n是树中元素的数目。此外，红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树，具有以下特征：节点是红色或黑色；根节点是黑色；所有叶子都是黑色(叶子是NIL节点)；每个红色节点的两个子节点都是黑色，即从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点；从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。这些限制约束了红黑树的关键性质。此外，因为红黑树是一种特化的二叉查找树，所以红黑树上的只读操作与普通二叉查找树相同。
因此基于红黑树结构，在本实施例中，首先获取全部的服务节点，准备建立主从关系。当服务主从选举结束，确定节点中的主节点。此时区别于传统星型通信的直接由主节点与各个子节点建立连接，本实施例中将现有的剩余节点的节点唯一标识作为树节点关键值构建红黑树，然后建立主节点与红黑树的根节点的联系，此时完整的通信树建立完毕。图2为本申请实施例提供的通信树的示意图。如图2所示，主节点与其余节点组成的红黑树共同构成一个通信树。在图中可知，8号节点为主节点，4号节点为红黑树的根节点，其余的节点为红黑树根节点下的子节点，8号节点与4号节点建立了通信连接，即建立了主节点与根节点的通信连接。
进一步地，当主节点发起数据同步通信，向根节点发送通信内容。根节点接收到主节点的通信内容，向自己的子节点发起通信。后续节点在接收消息后，重复根节点的操作，直到所有的节点接收到此消息内容。需要注意的是，本实施例中对于节点通信的具体通信内容不做限制，根据具体的实施情况而定。
本实施例中，通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，通过主节点发送通信内容至根节点包括：
在主节点中生成包含消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径的通信内容，并发送通信内容至根节点；
其中，通信路径新增了主节点的节点ID。
在上述实施例中，对于具体的通信内容不做限制。作为一种优选的实施例，通信内容包含统一的通信头，分别为消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径。
消息ID是指消息唯一的ID，由主节点生成，消息内容在后续各节点间传递时保持不变。时间戳是指消息生成的时间戳，与消息ID保持一致并由主节点生成。通信树标识为通信树的唯一标识，如果通信树结构发生变化，则通信树标识也随之发生变化。通信树信息的作用是在通信内容传递过程中使所有节点都按照通信树给自己的子节点发起通信，也就是使各个节点明确自己在通信树中的位置，从而进行数据同步。通信路径是指消息的传递路径，由主节点发起，每次经过一个节点时，该节点都会添加自己的节点编号，最终形成一个通信路径。
因此在本实施例中，主节点发送通信内容至根节点时，在主节点中生成包含消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径的通信内容，通信路径新增了主节点的节点ID，从而发送通信内容至根节点。
本实施例中，节点间的通信内容包括消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径，实现了数据的完整同步。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，在通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中之前，还包括：
判断根节点是否存在子节点；
若是，则进入到通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中的步骤，并在通信路径中新增根节点的节点ID。
可以理解的是，红黑树是由一个根节点和根节点下子节点共同组成的一个树形结构。但是在一些情况下，红黑树只存在一个根节点，根节点下没有子节点。因此在根节点向子节点进行通信之前，还需要首先判断根节点是否存在子节点。
在具体实施中，根节点接收到主节点的通信内容，判断通信树，如果自己存在子节点。将执行消息转发，也就是通信内容发送至下面的子节点。发送之前需要在通信内容的通信路径中增加自己节点ID，其他内容保持不变，最后向自己的子节点发起通信。
本实施例中，在通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中之前，判断根节点是否存在子节点；若是，则通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，并在通信路径中新增根节点的节点ID，实现了红黑树各节点的数据同步。
在服务运行过程中，因为网络波动、服务负载过重、硬件异常等各种情况，均会使通信树单个节点出现异常无法正常运行。为定位异常节点以及执行异常恢复，在各节点的通信模块内置健康检查功能。针对上述的通信流程，在实际使用中可能会出现两种层面的问题，分别是：从节点故障和主节点故障。因此作为一种优选的实施例，还包括：
若子节点在预设时间内未接收到对应的父节点的健康度心跳，则通过子节点发送健康心跳请求至对应的父节点；
若确认请求成功，则控制子节点根据最后接受请求的时间戳比对父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容；
若确认请求不成功，则确认接收健康心跳请求的节点为故障节点，并控制子节点越级发送健康心跳请求至故障节点的父节点；
若越级请求成功，则控制子节点根据最后接受请求的时间戳比对故障节点的父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容，并向主节点报告故障节点无法连接的信息；
若越级请求失败，则返回至确认接收健康心跳请求的节点为故障节点，并控制子节点越级发送健康心跳请求至故障节点的父节点的步骤，以继续向上级节点请求健康度心跳，直至请求至主节点。
图3为本申请实施例提供的通信树从节点故障的示意图。如图3所示，以10个节点组成的集群状态为例，某段时间节点6出现了故障。节点9在预设的通信间隔内超过一定时间仍未接到父节点6的新的健康度心跳，此时会启动健康度检查流程：节点9会尝试与父节点6建立连接，主动请求健康心跳。需要注意的是，健康度心跳是通信内容的一种，一般不传递具体的业务信息，只是检查节点的健康度。
如果请求成功，说明节点6是间歇性网络波动，未发生故障，执行此阶段内数据同步，健康检查结束。其中，阶段内数据同步指的是节点根据最后接收请求的时间戳对比父节点的历史同步内容，增量同步缺失的数据内容。
如果请求失败，代表此时节点6处于异常状态，节点6为故障节点；节点9会尝试越级请求节点6的父节点4。
如果越级请求成功，执行此阶段数据同步。节点9会向主节点报告此次健康检查，路径上无法连接的节点信息。并且节点4与节点9会临时联立连接，在新的消息传递过来后，如果通信树标识没有变化，节点4会向临时连接的节点9额外发送通信内容。
如果越级请求失败，再次越级向上继续健康度请求，直到请求至主节点。
本实施例中，当子节点长时间未收到父节点的健康度心跳时，向父节点进行健康度请求。若对父节点的请求失败，则进行越级请求，直至请求至主节点。保证了通信树节点的正常数据同步。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，当向主节点请求健康度心跳时，还包括：
将子节点对应的父节点置为异常状态，以标志为故障节点；
删除故障节点，并重新建立新的红黑树。
可以理解的是，在图3中当子节点9越级请求健康度心跳至主节点8后，主节点8在接收到节点9的消息，得知6号节点出现故障，将6号节点置为异常状态。图4为本申请实施例提供的修复后的通信树的示意图。如图4所示，在下次传递消息时，利用红黑树算法删除故障节点6，建立了新的通信树，以保证数据正常传递，此时完成单个从节点故障流程的恢复。
本实施例中，当从节点故障时，主节点将故障的节点置为异常状态，以标志为故障节点；删除故障节点，并重新建立新的红黑树。从而实现了数据的正常同步。
上述实施例中，对通信树从节点故障处理过程进行了详细介绍。进一步地，本实施例中对于通信树主节点故障进行处理。因此，作为一种优选的实施例，还包括：
若根节点在预设时间内未接收到主节点的健康度心跳，则通过根节点发送健康心跳请求至主节点；
若确认请求成功，则执行数据同步；
若确认请求不成功，则通过根节点向所有节点发送主节点故障的信息，以用于各节点变为自由节点，并重新进行红黑树的构建。
图5为本申请实施例提供的通信树主节点故障的示意图。如图5所示，以10个节点的集群为例，通信树的主节点8出现故障。红黑树的根节点4未在预设时间内获取主节点8的健康度心跳，进入健康度检查状态。
节点4主动向主节点8发起健康检查，发送健康心跳请求；如果请求成功，执行数据同步，健康检查结束。
如果请求失败，根节点4将直接向所有节点发起主节点8发生故障的特殊广播，所有节点将由从节点变为自由节点，开始新的主从竞选。竞选完毕后，红黑树重新构建完成，服务节点中产生新的主节点，服务恢复正常。
本实施例中，若根节点在预设时间内未接收到主节点的健康度心跳，则通过根节点发送健康心跳请求至主节点；若确认请求成功，则执行数据同步；若确认请求不成功，则通过根节点向所有节点发送主节点故障的信息，以用于各节点变为自由节点，并重新进行红黑树的构建。实现了通信树的主节点故障的修复，保证了节点间的正常数据同步。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，还包括：
当所有节点完成数据同步时，输出数据同步完成的信息。
作为一种优选的实施例，当通信树各节点完成一次数据同步之后，输出数据同步完成的信息，以提示用户完成了数据同步，以便于用户进行后续的相关操作，包括但不限于对通信树节点进行维护，更改通信树结构或增加通信树节点操作，在本实施例中不做限制，根据具体的实施情况而定。
在上述实施例中，对于节点数据同步方法进行了详细描述，本申请还提供节点数据同步装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件结构的角度。
图6为本申请实施例提供的一种节点数据同步装置的结构示意图。如图6所示，节点数据同步装置包括：
获取模块10，用于获取全部的节点；
构建模块11，用于确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；
通信模块12，用于建立主节点与根节点的通信连接；
第一发送模块13，用于通过主节点发送通信内容至根节点；
第二发送模块14，用于通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。
本申请所提供的节点数据同步装置，包括获取模块、构建模块、通信模块、第一发送模块和第二发送模块。通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
图7为本申请实施例提供的另一种节点数据同步装置的结构示意图。如图7所示，节点数据同步装置包括：
存储器20，用于存储计算机程序。
处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的节点数据同步方法的步骤。
本实施例提供的节点数据同步装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的节点数据同步方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于节点数据同步方法涉及到的数据。
在一些实施例中，节点数据同步装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构并不构成对节点数据同步装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本申请所提供的节点数据同步装置，包括存储器和处理器。处理器用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的节点数据同步方法的步骤。通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请所提供的计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。通过获取全部的节点；确定节点中的主节点，并基于剩余的节点构建红黑树；其中，红黑树中包含根节点和根节点下的各子节点；建立主节点与根节点的通信连接；通过主节点发送通信内容至根节点；通过根节点将通信内容发送至根节点下的各子节点中，以用于当各子节点作为父节点时将通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部节点的数据同步。由此可知，上述方案将主从节点的通信方式由星型通信变为树形通信。利用红黑树的动态平衡机制，将通信的压力从主节点转移到尽量多的子节点上，保证主节点提供核心服务的稳定。利用树层级节点递增2n的特性，保节点递增情况下，仍能控制通信链路的大小，保证通信效率。
以上对本申请所提供的一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种节点数据同步方法，其特征在于，包括：
获取全部的节点；
确定所述节点中的主节点，并基于剩余的所述节点构建红黑树；其中，所述红黑树中包含根节点和所述根节点下的各子节点；
建立所述主节点与所述根节点的通信连接；
通过所述主节点发送通信内容至所述根节点；
通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中，以用于当各所述子节点作为父节点时将所述通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部所述节点的数据同步。
2.根据权利要求1所述的节点数据同步方法，其特征在于，所述通过所述主节点发送通信内容至所述根节点包括：
在所述主节点中生成包含消息ID、时间戳、通信树标识、通信树信息和通信路径的所述通信内容，并发送所述通信内容至所述根节点；
其中，所述通信路径新增了所述主节点的节点ID。
3.根据权利要求2所述的节点数据同步方法，其特征在于，在所述通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中之前，还包括：
判断所述根节点是否存在所述子节点；
若是，则进入到所述通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中的步骤，并在所述通信路径中新增所述根节点的节点ID。
4.根据权利要求1所述的节点数据同步方法，其特征在于，还包括：
若所述子节点在预设时间内未接收到对应的所述父节点的健康度心跳，则通过所述子节点发送健康心跳请求至对应的所述父节点；
若确认请求成功，则控制所述子节点根据最后接受请求的时间戳比对所述父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容；
若确认请求不成功，则确认接收所述健康心跳请求的所述节点为故障节点，并控制所述子节点越级发送所述健康心跳请求至所述故障节点的父节点；
若越级请求成功，则控制所述子节点根据最后接受请求的时间戳比对所述故障节点的父节点的历史同步内容，以补充缺失的数据内容，并向所述主节点报告所述故障节点无法连接的信息；
若越级请求失败，则返回至所述确认接收所述健康心跳请求的所述节点为故障节点，并控制所述子节点越级发送所述健康心跳请求至所述故障节点的父节点的步骤，以继续向上级节点请求所述健康度心跳，直至请求至所述主节点。
5.根据权利要求4所述的节点数据同步方法，其特征在于，当向所述主节点请求所述健康度心跳时，还包括：
将所述子节点对应的所述父节点置为异常状态，以标志为所述故障节点；
删除所述故障节点，并重新建立新的红黑树。
6.根据权利要求1所述的节点数据同步方法，其特征在于，还包括：
若所述根节点在预设时间内未接收到所述主节点的健康度心跳，则通过所述根节点发送健康心跳请求至所述主节点；
若确认请求成功，则执行数据同步；
若确认请求不成功，则通过所述根节点向所有所述节点发送主节点故障的信息，以用于各所述节点变为自由节点，并重新进行所述红黑树的构建。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的节点数据同步方法，其特征在于，还包括：
当所有所述节点完成数据同步时，输出数据同步完成的信息。
8.一种节点数据同步装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取全部的节点；
构建模块，用于确定所述节点中的主节点，并基于剩余的所述节点构建红黑树；其中，所述红黑树中包含根节点和所述根节点下的各子节点；
通信模块，用于建立所述主节点与所述根节点的通信连接；
第一发送模块，用于通过所述主节点发送通信内容至所述根节点；
第二发送模块，用于通过所述根节点将所述通信内容发送至所述根节点下的各所述子节点中，以用于当各所述子节点作为父节点时将所述通信内容传输至对应的新的子节点，以实现全部所述节点的数据同步。
9.一种节点数据同步装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的节点数据同步方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的节点数据同步方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202210879796.7A CN115242812A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种节点数据同步方法、装置及计算机可读存储介质 |
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| CN115242812A true CN115242812A (zh) | 2022-10-25 |
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