Go服务作为常驻过程,想降级怎么办?你是不是想说这还不简略,先杀掉老的服务,再启动新的服务不就完了。可是你有没有想过,在你杀掉老服务的时候,正在解决的申请怎么办?以及老服务退出新服务启动的过程中,客户端申请达到了怎么办?这一简略粗犷的操作,必然会引起刹时的申请异样。那怎么办,想方法平滑降级呗。
信号
为什么要先介绍信号呢?因为当咱们须要让过程退出的时候,通常就是给过程发送一个退出信号,比方ctrl+C组合其实就是给过程发送了SIGINT信号。发送了信号而后呢?过程当然能够捕捉信号了,零碎容许过程收到信号后(退出前)做一些解决工作,那这样咱们是不是能还能持续解决以后申请,而后敞开连贯、开释资源等,实现后再退出,从而实现所谓得平滑退出。
咱们简略介绍下信号,信号分为规范信号(不牢靠信号)和实时信号(牢靠信号),规范信号是从1-31,实时信号是从32-64。咱们熟知的信号比方,SIGINT,SIGQUIT,SIGKILL等等都是规范信号。个别咱们给某个过程发送信号,能够应用kill命令,比方kill -9 pid,就是发送SIGKILL信号;kill -INT pid,就能够发送SIGINT信号给过程。
信号处理器是指当捕捉指定信号时(传递给过程)时将会调用的一个函数,信号处理器程序可能随时打断过程的主程序流程。Go语言注册的信号处理器是runtime.sighandler函数。
当然Go语言中应用信号还是比较简单的,不须要咱们再注册信号处理器之类的,如上面程序所示:
package mainimport ( "fmt" "os" "os/signal" "sync" "syscall")func main() { c := make(chan os.Signal, 1) signal.Notify(c, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM) wg := sync.WaitGroup{} wg.Add(1) go func() { <- c fmt.Println("quit signal receive, quit") wg.Done() }() wg.Wait()}/*^C quit signal receive, quit*/
"^C"阐明咱们按下ctrl+C组合键,这样会给过程发送SIGINT信号,能够看到,先输入语句程序再退出。你能够试一试,如果没有监听SIGINT信号,程序会间接退出,并输入"Process finished with exit code 2"。
signal.Notify函数注册咱们想监听的信号,第一个参数是管道chan类型,当过程捕捉到该信号时,会向管道写入数据,此时管道可读,所以咱们能够通过读管道感知信号的到来。
最初,咱们简略介绍下Go语言信号处理框架,如下图所示:
signal.Notify函数注册管道与监听信号的映射关系,这些数据保护在一个全副的map,key为管道变量,value称之为mask,位标记须要监听的哪些信号;如果之前没有监听过该信号,这里还须要为该信号注册(signal_enable)信号处理器sighandler。过程捕捉到信号后,会执行信号处理器sighandler,其再通过异步形式散发信号,一旦咱们程序中应用了signal.Notify函数,就会启动子协程循环异步接管信号,并做散发,也就是写数据到对应的管道。
平滑退出
咱们曾经理解到如何监听并解决信号了,那如何实现Go过程的平滑退出呢?假如Go过程作为HTTP服务,正在解决申请,接管到退出信号后,是不是应该持续解决这些申请,另外是不是应该防止新的申请进来(敞开监听的socket),等所有处理完毕后,Go过程再退出。
Go语言自身就提供了平滑完结HTTP服务的办法,所以咱们只须要监听退出信号(如SIGINT、SIGTERM等),接管到信号之后调用对应办法就行了:
func main() { exit := make(chan interface{}, 0) sig := make(chan os.Signal, 2) signal.Notify(sig, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM) go waitShutdown(sig, exit, server) //启动HTTP服务 err := server.ListenAndServe() if err != nil { fmt.Println(err) } //只有HTTP服务完结后主协程能力退出 <-exit}func waitShutdown(sig chan os.Signal, exit chan interface{}, server *http.Server) { <-sig ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second) defer cancel() //进行HTTP服务,留神context有超时工夫 err := server.Shutdown(ctx) //告诉主协程,HTTP服务已进行 close(exit)}
留神在进行HTTP服务时,context是有超时工夫的,毕竟咱们不可能无限度的始终期待。waitShutdown函数返回,阐明HTTP服务曾经平滑进行了,或者超时了。server.Shutdown办法,实现了咱们说的完结前的清理工作。留神主协程还阻塞式读管道exit,为什么呢?因为一旦调用server.Shutdown办法,server.ListenAndServe办法就会报错返回,这时候主协程就完结了,Go程序也就退出了,那正在解决的申请怎么办?所以只有等到waitShutdown函数完结返回时,才阐明HTTP服务曾经平滑进行,主协程能力完结。
上面简略看看Shutdown办法的实现:
func (srv *Server) Shutdown(ctx context.Context) error { //敞开监听的fd,避免新申请到来 lnerr := srv.closeListenersLocked() //敞开server.doneChan管道,这样服务主循环能力完结 srv.closeDoneChanLocked() //也能够注册一些onShutdown办法,服务完结时回调 for _, f := range srv.onShutdown { go f() } //定时周期性新欢 for { //敞开所有连贯 if srv.closeIdleConns() && srv.numListeners() == 0 { return lnerr } select { //超时了 case <-ctx.Done(): return ctx.Err() //重置定时器 case <-timer.C: timer.Reset(nextPollInterval()) } }}func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error { for { rw, err := l.Accept() if err != nil { select { //server.doneChan管道已敞开,退出循环 case <-srv.getDoneChan(): return ErrServerClosed default: } } ...... }}
看到了吧,Shutdown办法一运行就敞开了server.doneChan管道,Serve办法死循环就会退出,导致主协程的退出,所以咱们肯定要等到Shutdown办法完结返回,这才阐明HTTP服务平滑退出了。
平滑降级
通过一系列操作,咱们的服务实现平滑退出了,那平滑降级怎么办?也就是代码公布过程中,如果做到平滑不影响服务呢?想想应该怎么办?至多应该先启动新的过程吧,等其失常提供服务时,再进行老的过程。
其实这里还有一个问题须要解决:旧的过程对于80,8080这种监听端口曾经bind并且listen了,如果新的过程进行同样的bind操作,会产生相似这种谬误:Address already in use。如何监听这些端口的呢?咱们先理解下exec这个零碎调用(创立新过程就是通过这个零碎调用实现的),其会用新的程序替换现有过程的代码段,数据段,BSS,堆,栈;但fd比拟非凡,对于过程创立的fd,exec之后依然无效(除非设置了FD_CLOEXEC标记),所以新过程还是能应用之前监听的fd的。问题是,这些fd是什么呢?新过程怎么晓得监听的fd呢?环境变量是不是能够?
这里举荐一个开源组件 https://github.com/facebookar... , 其封装了平滑降级相干的解决逻辑,应用起来也比较简单,参考官网demo:
package mainimport ( "flag" "fmt" "net/http" "os" "time" "github.com/facebookgo/grace/gracehttp")var ( address = flag.String("addr", ":48567", "Zero address to bind to.") now = time.Now())func main() { flag.Parse() gracehttp.Serve( &http.Server{Addr: *address, Handler: newHandler("Zero ")}, )}func newHandler(name string) http.Handler { mux := http.NewServeMux() mux.HandleFunc("/sleep/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { duration, err := time.ParseDuration(r.FormValue("duration")) if err != nil { http.Error(w, err.Error(), 400) return } time.Sleep(duration) fmt.Fprintf( w, "%s started at %s slept for %d nanoseconds from pid %d.\n", name, now, duration.Nanoseconds(), os.Getpid(), ) }) return mux}//kill -USR2 pid
只须要应用gracehttp.Serve包装一下咱们的HTTP服务,就能实现服务的平滑降级。gracehttp监听的是USR2信号,接管到信号后,创立新的过程,新的过程启动后再平滑进行老的过程,gracehttp包装了HTTP服务启动过程:
didInherit = os.Getenv("LISTEN_FDS") != ""ppid = os.Getppid()func (a *app) run() error { //监听:间接创立socket,或者从环境变量读取到了fd,结构socket监听 if err := a.listen(); err != nil { return err } //启动服务 a.serve() // 如果监听fd是继承的,并且父过程不是init过程,杀死父过程(发信号) if didInherit && ppid != 1 { if err := syscall.Kill(ppid, syscall.SIGTERM); err != nil { return fmt.Errorf("failed to close parent: %s", err) } } //监听信号 go a.signalHandler() //期待HTTP服务齐全退出 waitdone := make(chan struct{}) go func() { defer close(waitdone) a.wait() }() select { //起新过程报错了 case err := <-a.errors: if err == nil { panic("unexpected nil error") } return err //服务退出了 case <-waitdone: if logger != nil { logger.Printf("Exiting pid %d.", os.Getpid()) } return nil } //到这里老过程就要退出了}
gracehttp包装的HTTP服务启动过程,第一步就是创立监听fd,只是在平滑降级时候,创立监听是从老的过程继承过去的;第二步就是启动HTTP服务了,HTTP服务启动之后就能发信号完结老的过程了;过程启动后记得肯定要监听指定信号,包含SIGINT、SIGTERM让过程平滑退出,以及SIGUSR2启动新的过程;最初,老的过程肯定要等到HTTP服务齐全完结能力退出,不然可是会影响服务的。
func (a *app) signalHandler(wg *sync.WaitGroup) { ch := make(chan os.Signal, 10) signal.Notify(ch, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM, syscall.SIGUSR2) for { sig := <-ch switch sig { case syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM: //平滑退出HTTP服务 return case syscall.SIGUSR2: //启动新的过程 if _, err := a.net.StartProcess(); err != nil { a.errors <- err } } }}//fd写到环境变量 "LISTEN_FDS"func (n *Net) ListenTCP(nett string, laddr *net.TCPAddr) (*net.TCPListener, error) { //继承父过程的fd if err := n.inherit(); err != nil { return nil, err }}
看到了吧,平滑降级还是挺简略的,只须要监听指定信号,先创立新的过程,再让老的过程平滑退出就行了,只是须要留神监听fd的继承逻辑。
总结
本篇文章外围是介绍平滑退出以及平滑降级的外围逻辑,在开发Go我的项目还是比拟重要的,首先须要理解信号的基本概念,另外能够联合Go net/http规范库,以及gracehttp组件,钻研下"平滑"的实现原理。