关于golang:如何优雅地实现并发编排任务

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业务场景

在做工作开发的时候，你们肯定会碰到以下场景:

场景 1：调用第三方接口的时候，一个需要你须要调用不同的接口，做数据组装。
场景 2: 一个利用首页可能依靠于很多服务。那就波及到在加载页面时须要同时申请多个服务的接口。这一步往往是由后端对立调用组装数据再返回给前端，也就是所谓的 BFF(Backend For Frontend) 层。

针对以上两种场景，假如在没有强依赖关系下，抉择串行调用，那么总耗时即:

time=s1+s2+....sn

依照当代秒入百万的有为青年，这么长时间早就把你祖宗十八代问候了一遍。

为了平凡的 KPI，咱们往往会抉择并发地调用这些依赖接口。那么总耗时就是:

time=max(s1,s2,s3.....,sn)

当然开始堆业务的时候能够先串行化，等到下面的人焦急的时候，亮出绝招。

这样，年底 PPT 就能够加上浓厚的一笔流水账: 为业务某个接口进步百分之 XXX 性能，间接产生 XXX 价值。

当然这所有的前提是，做老板不懂技术，做技术”懂”你。

言归正传, 如果批改成并发调用，你可能会这么写，

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    var userInfo *User
    var productList []Product
    
    go func() {defer wg.Done()
        userInfo, _ = getUser()}()

    go func() {defer wg.Done()
        productList, _ = getProductList()}()
    wg.Wait()
    fmt.Printf("用户信息:%+v\n", userInfo)
    fmt.Printf("商品信息:%+v\n", productList)
}


/******** 用户服务 **********/

type User struct {
    Name string
    Age  uint8
}

func getUser() (*User, error) {time.Sleep(500 * time.Millisecond)
    var u User
    u.Name = "wuqinqiang"
    u.Age = 18
    return &u, nil
}

/******** 商品服务 **********/

type Product struct {
    Title string
    Price uint32
}

func getProductList() ([]Product, error) {time.Sleep(400 * time.Millisecond)
    var list []Product
    list = append(list, Product{
        Title: "SHib",
        Price: 10,
    })
    return list, nil
}

先不论其余问题。从实现上来说，须要多少服务，你会开多少个 G，利用 sync.WaitGroup 的个性，
实现并发编排工作的成果。

如同，问题不大。

然而随着代号 996 业务场景的减少，你会发现，好多模块都有类似的性能，只是对应的业务场景不同而已。

那么咱们能不能抽像出一套针对此业务场景的工具，而把具体业务实现交给业务方。

安顿。

应用

本着不反复造轮子的准则，去搜了下开源我的项目，最终看上了 go-zero 外面的一个工具 mapreduce。
从文件名咱们能看进去是什么了，能够自行 Google 这个名词。

应用很简略。咱们通过它革新一下下面的代码:

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/tal-tech/go-zero/core/mr"
    "time"
)

func main() {
    var userInfo *User
    var productList []Product
    _ = mr.Finish(func() (err error) {userInfo, err = getUser()
        return err
    }, func() (err error) {productList, err = getProductList()
        return err
    })
    fmt.Printf("用户信息:%+v\n", userInfo)
    fmt.Printf("商品信息:%+v\n", productList)
}
 用户信息:&{Name:wuqinqiang Age:18}
商品信息:[{Title:SHib Price:10}]

是不是难受多了。

然而这里还须要留神一点，假如你调用的其中一个服务谬误，并且你 return err 对应的谬误，那么其余调用的服务会被勾销。
比方咱们批改 getProductList 间接响应谬误。

func getProductList() ([]Product, error) {return nil, errors.New("test error")
}
// 打印
用户信息:<nil>
商品信息:[]

那么最终打印的时候连用户信息都会为空，因为呈现一个服务谬误，用户服务申请被勾销了。

个别状况下，在申请服务谬误的时候咱们会有保底操作，一个服务谬误不能影响其余申请的后果。
所以在应用的时候具体解决取决于业务场景。

源码

既然用了，那么就追下源码吧。

func Finish(fns ...func() error) error {if len(fns) == 0 {return nil}

    return MapReduceVoid(func(source chan<- interface{}) {
        for _, fn := range fns {source <- fn}
    }, func(item interface{}, writer Writer, cancel func(error)) {fn := item.(func() error)
        if err := fn(); err != nil {cancel(err)
        }
    }, func(pipe <-chan interface{}, cancel func(error)) {drain(pipe)
    }, WithWorkers(len(fns)))
}
func MapReduceVoid(generator GenerateFunc, mapper MapperFunc, reducer VoidReducerFunc, opts ...Option) error {_, err := MapReduce(generator, mapper, func(input <-chan interface{}, writer Writer, cancel func(error)) {reducer(input, cancel)
        drain(input)
        // We need to write a placeholder to let MapReduce to continue on reducer done,
        // otherwise, all goroutines are waiting. The placeholder will be discarded by MapReduce.
        writer.Write(lang.Placeholder)
    }, opts...)
    return err
}

对于 MapReduceVoid 函数，次要查看三个闭包参数。

  • 第一个 GenerateFunc 用于生产数据。
  • MapperFunc 读取生产出的数据，进行解决。
  • VoidReducerFunc 这里示意不对 mapper 后的数据做聚合返回。所以这个闭包在此操作简直 0 作用。
func MapReduce(generate GenerateFunc, mapper MapperFunc, reducer ReducerFunc, opts ...Option) (interface{}, error) {source := buildSource(generate) 
    return MapReduceWithSource(source, mapper, reducer, opts...)
}

func buildSource(generate GenerateFunc) chan interface{} {source := make(chan interface{})// 创立无缓冲通道
    threading.GoSafe(func() {defer close(source)
        generate(source) // 开始生产数据
    })

    return source // 返回无缓冲通道
}

buildSource 函数中，返回一个无缓冲的通道。并开启一个 G 运行 generate(source)，往无缓冲通道塞数据。这个 generate(source) 不就是一开始 Finish 传递的第一个闭包参数。

return MapReduceVoid(func(source chan<- interface{}) {
    // 就这个
        for _, fn := range fns {source <- fn}
    })

而后查看 MapReduceWithSource 函数,

func MapReduceWithSource(source <-chan interface{}, mapper MapperFunc, reducer ReducerFunc,
    opts ...Option) (interface{}, error) {options := buildOptions(opts...)
    // 工作执行完结告诉信号
    output := make(chan interface{})
    // 将 mapper 解决完的数据写入 collector
    collector := make(chan interface{}, options.workers)
    // 勾销操作信号
    done := syncx.NewDoneChan()
    writer := newGuardedWriter(output, done.Done())
    var closeOnce sync.Once
    var retErr errorx.AtomicError
    finish := func() {closeOnce.Do(func() {done.Close()
            close(output)
        })
    }
    cancel := once(func(err error) {
        if err != nil {retErr.Set(err)
        } else {retErr.Set(ErrCancelWithNil)
        }

        drain(source)
        finish()})

    go func() {defer func() {if r := recover(); r != nil {cancel(fmt.Errorf("%v", r))
            } else {finish()
            }
        }()
        reducer(collector, writer, cancel)
        drain(collector)
    }()
    // 真正从生成器通道取数据执行 Mapper
    go executeMappers(func(item interface{}, w Writer) {mapper(item, w, cancel)
    }, source, collector, done.Done(), options.workers)

    value, ok := <-output
    if err := retErr.Load(); err != nil {return nil, err} else if ok {return value, nil} else {return nil, ErrReduceNoOutput}
}

这段代码挺长的，咱们说下外围的点。咱们看到应用一个 G 调用 executeMappers 办法。

go executeMappers(func(item interface{}, w Writer) {mapper(item, w, cancel)
    }, source, collector, done.Done(), options.workers)
func executeMappers(mapper MapFunc, input <-chan interface{}, collector chan<- interface{},
    done <-chan lang.PlaceholderType, workers int) {
    var wg sync.WaitGroup
    defer func() {
        // 期待所有工作全副执行结束
        wg.Wait()
        // 敞开通道
        close(collector)
    }()
   // 依据指定数量创立 worker 池
    pool := make(chan lang.PlaceholderType, workers) 
    writer := newGuardedWriter(collector, done)
    for {
        select {
        case <-done:
            return
        case pool <- lang.Placeholder:
            // 从 buildSource() 返回的无缓冲通道取数据
            item, ok := <-input 
            // 当通道敞开，完结
            if !ok {
                <-pool
                return
            }

            wg.Add(1)
            // better to safely run caller defined method
            threading.GoSafe(func() {defer func() {wg.Done()
                    <-pool
                }()
                // 真正运行闭包函数的中央
               // func(item interface{}, w Writer) {//    mapper(item, w, cancel)
               //    }
                mapper(item, writer)
            })
        }
    }
}

具体的逻辑已备注，代码很容易懂。

一旦 executeMappers 函数返回，敞开 collector 通道，那么执行 reducer 不再阻塞。

go func() {defer func() {if r := recover(); r != nil {cancel(fmt.Errorf("%v", r))
            } else {finish()
            }
        }()
        reducer(collector, writer, cancel)
        // 这里
        drain(collector)
    }()

这里的 reducer(collector, writer, cancel) 其实就是从 MapReduceVoid 传递的第三个闭包函数。

func MapReduceVoid(generator GenerateFunc, mapper MapperFunc, reducer VoidReducerFunc, opts ...Option) error {_, err := MapReduce(generator, mapper, func(input <-chan interface{}, writer Writer, cancel func(error)) {reducer(input, cancel)
        // 这里
        drain(input)
        // We need to write a placeholder to let MapReduce to continue on reducer done,
        // otherwise, all goroutines are waiting. The placeholder will be discarded by MapReduce.
        writer.Write(lang.Placeholder)
    }, opts...)
    return err
}

而后这个闭包函数又执行了 reducer(input, cancel)，这里的 reducer 就是咱们一开始解释过的 VoidReducerFunc，从 Finish() 而来 。

等等, 看到下面三个中央的 drain(input) 了吗？

// drain drains the channel.
func drain(channel <-chan interface{}) {
    // drain the channel
    for range channel {}}

其实就是一个排空 channel 的操作，然而三个中央都对同一个 channel, 也是让我费解。

还有更重要的一点。

go func() {defer func() {if r := recover(); r != nil {cancel(fmt.Errorf("%v", r))
            } else {finish()
            }
        }()
        reducer(collector, writer, cancel)
        drain(collector)
    }()

下面的代码，如果执行 reducer，writer 写入引发 panic, 那么 drain(collector) 会间接卡住。

不过作者曾经修复了这个问题，间接把 drain(collector) 放入到 defer。

具体 issues[1]。

到这里，对于 Finish 的源码也就完结了。感兴趣的能够看看其余源码。

很喜爱 go-zero 里的一些工具，然而往往用的一些工具并不独立，
依赖于其余文件包，导致明明只想应用其中一个工具却须要装置整个包。
所以最终的后果就是扒源码，创立无依赖库工具集，遵循 MIT 即可。

附录
[1]
https://github.com/tal-tech/g…

正文完
golang
发表至： golang
2021-05-27
 0
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