Lab 3 常见 Bug 和修复方法

Bug 1：线性一致性检测失败#

症状：history is not linearizable 或 linearizability check timed out

最常见原因：Get 操作直接读本地状态，没有通过 Raft 提交。

// 错误：直接读本地状态
func (kv *KVServer) Get(args *GetArgs, reply *GetReply) {
    kv.mu.Lock()
    defer kv.mu.Unlock()
    reply.Value = kv.data[args.Key]  // 可能读到过时的数据！
    reply.Err = OK
}

// 正确：通过 Raft 提交 Get 操作
func (kv *KVServer) Get(args *GetArgs, reply *GetReply) {
    op := Op{Type: "Get", Key: args.Key, ...}
    index, _, isLeader := kv.rf.Start(op)
    if !isLeader {
        reply.Err = ErrWrongLeader
        return
    }
    // 等待 apply...
}

Bug 2：重复请求被执行多次#

症状：TestUnreliableOneKey3A 失败，Append 的结果包含重复的值。

原因：去重逻辑有 bug，或者根本没有去重。

检查：

common.go 里的 RPC 结构体是否有 ClientID 和 SeqNum 字段？
applyLoop 里是否检查了 op.SeqNum <= lastSeq[op.ClientID]？
客户端是否在重试时使用了相同的 SeqNum（不能每次重试都递增）？

// 错误：每次重试都递增 SeqNum
func (ck *Clerk) PutAppend(key, value, op string) {
    for {
        ck.seqNum++  // 错误！重试时不应该递增
        args := PutAppendArgs{SeqNum: ck.seqNum, ...}
        // ...
    }
}

// 正确：只在开始新请求时递增
func (ck *Clerk) PutAppend(key, value, op string) {
    ck.seqNum++  // 只递增一次
    args := PutAppendArgs{SeqNum: ck.seqNum, ...}
    for {
        // 重试时使用相同的 args
        ok := ck.servers[ck.leader].Call("KVServer.PutAppend", &args, &reply)
        // ...
    }
}

Bug 3：死锁（程序卡住）#

症状：测试超时，程序没有退出。

最常见原因：在持有锁的情况下等待 channel。

// 错误：持有锁时等待 channel
func (kv *KVServer) Get(args *GetArgs, reply *GetReply) {
    kv.mu.Lock()
    // ...
    ch := kv.waitCh[index]
    result := <-ch  // 死锁！apply 线程需要锁才能发送
    kv.mu.Unlock()
}

// 正确：等待 channel 前释放锁
func (kv *KVServer) Get(args *GetArgs, reply *GetReply) {
    // ...
    kv.mu.Lock()
    kv.waitCh[index] = ch
    kv.mu.Unlock()  // 先释放锁

    select {
    case result := <-ch:  // 现在可以等待了
        // ...
    }
}

Bug 4：Leader 变更后 RPC 永远不返回#

症状：某些 RPC 调用永远不返回，测试超时。

原因：Leader 变更后，之前提交的操作可能不会出现在 applyCh 里（或者出现在不同的 index）。如果没有超时机制，等待 channel 的 RPC 处理函数会永远阻塞。

修复：用 time.After 设置超时：

select {
case result := <-ch:
    reply.Err = result.Err
case <-time.After(500 * time.Millisecond):
    reply.Err = ErrWrongLeader  // 超时，让客户端重试
}

Bug 5：快照后日志索引越界#

症状：3B 测试 panic，index out of range。

原因：引入快照后，日志索引的计算方式变了，但某些地方没有更新。

检查：所有访问 rf.log[i] 的地方，是否都改成了 rf.log[i - rf.lastIncludedIndex]？

建议：封装一个辅助函数：

func (rf *Raft) logAt(index int) LogEntry {
    return rf.log[index-rf.lastIncludedIndex]
}

func (rf *Raft) logLen() int {
    return rf.lastIncludedIndex + len(rf.log)
}

Bug 6：快照里没有包含去重状态#

症状：节点重启后，重复请求被重新执行。

原因：快照只保存了 data，没有保存 lastSeq 和 lastResult。

修复：快照必须包含所有需要持久化的状态：

func (kv *KVServer) takeSnapshot(index int) {
    w := new(bytes.Buffer)
    e := labgob.NewEncoder(w)
    e.Encode(kv.data)
    e.Encode(kv.lastSeq)      // 必须包含！
    e.Encode(kv.lastResult)   // 必须包含！
    // ...
}