elasticsearch启动流程

本文基于ES2.3.2来描述。通过结合源码梳理出ES实例的启动过程。

elasticsearch的启动过程是根据配置和环境组装需要的模块并启动的过程。这一过程就是通过guice注入各个功能模块并启动这些模块，从而得到一个功能完整的node。正如之前所说elasticsearch的模块化特点，它的各个功能都是独立实现，然后实现通过guice对外提供。首先简单的说一下guice，它是google的一个轻量级依赖注入框架。它的作者也是依赖注入标准（JSR-330）制定者。虽然它是轻量级框架，但是它的功能及性能却非常好，这也是elasticsearch选用它作为代码主要框架的一个主要原因。

1.ES实例启动

org.elasticsearch.Elasticsearch.main
org.elasticsearch.bootstrap
{
    启动用户线程keepAliveThread
    导入环境变量和配置参数
    创建pid文件
    检查（jvm环境，安全、等等）
    nodeBuilder.build()
    node.start();
    keepAliveThread.start();
}

2.Node启动

Node()
{
    更新setting和environment
    构造pluginsService并动态加载plugin  @1
    加载并初始化modules（PluginsModule/ClusterModule/RestModule/TransportModule/ActionModule等）
    使用guice构造各modules
    构造client对象（performing actions/operations against the cluster
}

Node start()
{
    构造services和plugins实例。 @2
    TransportService启动   @3
    DiscoveryService启动   @4
    HttpServerTransport绑定地址，开始监听   @5
}

可以看到node的初始化过程主要包括三部分，第一是配置node环境，第二是启动插件服务（es提供了插件功能来进行扩展功能，这也是它的一个亮点），加载需要的插件，最后就是通过guice加载各个模块，启动各个服务。

先说一下插件加载过程。每个node在加载各个模块前，会首先加载所需要的插件，如果有些插件加载不成功node会启动失败。这里会加载三类插件：首先是配置插件，配置到节点配置文件中插件，如分词插件等；然后查找classpath中能找到的插件，这些插件一般防止在plugin文件夹中；最后是加载site插件，site插件是不涉及java代码的纯网站式插件，如监控插件head，bigdesk等。任何使用者都可以开发自己需要的插件，只要按着elasticsearch相关版本的插件开发规范来实现即可。接下来首先说一下启动各个模块的过程。elasticsearch各个功能模块实现的非常好，解耦非常完美，很多模块都实现了生命周期接口，只有启动它才能够对外提供服务，它的启动过程也是功能模块初始化的过程。因此，node节点的启动过程也就是这些模块初始化的过程。

@1构造pluginsService并动态加载plugin

依次调用各插件的OnModule方法。在OnModule方法内部可以针对多种model来依次操作，比如下面的添加过滤器或者替换TransportService。

为RestModule添加一个过滤器
    public void onModule(RestModule module) {
        module.addRestAction(AuthorityRestFilter.class);
    }

为actionModels添加自定义过滤器AuthorityActionFilter
public void onModule(final ActionModule module) {
    module.registerFilter(AuthorityActionFilter.class);
}

使用自定义AuthorityTransportService来代替默认的TransportService
public void onModule(final TransportModule module) {
    module.setTransportService(AuthorityTransportService.class, name());
}

@2 启动各项服务

for (Class<? extends LifecycleComponent> plugin : pluginsService.nodeServices()) {
     injector.getInstance(plugin).start();// 加载插件中的自定义服务并启动
}

//通过guice获取各个模块的service接口并启动

injector.getInstance(MappingUpdatedAction.class).setClient(client);
injector.getInstance(IndicesService.class).start();
injector.getInstance(IndexingMemoryController.class).start();
injector.getInstance(IndicesClusterStateService.class).start();
injector.getInstance(IndicesTTLService.class).start();
injector.getInstance(SnapshotsService.class).start();
injector.getInstance(SnapshotShardsService.class).start();
injector.getInstance(RoutingService.class).start();
injector.getInstance(SearchService.class).start();
injector.getInstance(MonitorService.class).start();
injector.getInstance(RestController.class).start();

// TODO hack around circular dependencies problems
injector.getInstance(GatewayAllocator.class).setReallocation(injector.getInstance(ClusterService.class), injector.getInstance(RoutingService.class));

injector.getInstance(ResourceWatcherService.class).start();
injector.getInstance(GatewayService.class).start();

@3 使用netty实现的 tcp 引擎 public class NettyTransport extends AbstractLifecycleComponent<Transport> implements Transport

构造客户端BootStrap，用于和其它节点间的通信。如果是server模式，还要启动ServerBootstrap用于接收其它客户端发来的请求

@4 发现功能功能主要用于节点启动后发现集群，master向所有节点发布集群状态，选举master节点并引发集群节点变得事件

@5 使用netty实现的 http 引擎 public class NettyHttpServerTransport extends AbstractLifecycleComponent<HttpServerTransport> implements HttpServerTransport

3.ES实例退出

shutdownhook触发
node.close，停止各种服务、插件、脚本、线程池
CountDownLatch减一，keepAliveThread退出
删除pid文件