Go被設(shè)計(jì)為一種后臺語言，它通常也被用于后端程序中。服務(wù)端程序是GO語言最常見的軟件產(chǎn)品。在這我要解決的問題是：如何干凈利落地升級正在運(yùn)行的服務(wù)端程序。

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目標(biāo):

不關(guān)閉現(xiàn)有連接：例如我們不希望關(guān)掉已部署的運(yùn)行中的程序。但又想不受限制地隨時(shí)升級服務(wù)。

socket連接要隨時(shí)響應(yīng)用戶請求：任何時(shí)刻socket的關(guān)閉可能使用戶返回'連接被拒絕'的消息，而這是不可取的。

新的進(jìn)程要能夠啟動并替換掉舊的。

原理

在基于Unix的操作系統(tǒng)中，signal(信號)是與長時(shí)間運(yùn)行的進(jìn)程交互的常用方法.

SIGTERM: 優(yōu)雅地停止進(jìn)程

SIGHUP: 重啟/重新加載進(jìn)程 (例如: nginx, sshd, apache)

如果收到SIGHUP信號，優(yōu)雅地重啟進(jìn)程需要以下幾個步驟:

1.服務(wù)器要拒絕新的連接請求，但要保持已有的連接。

2.啟用新版本的進(jìn)程

3.將socket“交給”新進(jìn)程，新進(jìn)程開始接受新連接請求

4.舊進(jìn)程處理完畢后立即停止。

停止接受連接請求

服務(wù)器程序的共同點(diǎn)：持有一個死循環(huán)來接受連接請求:

for { 
  conn, err := listener.Accept() 
  // Handle connection} 

跳出這個循環(huán)的最簡單方式是在socket監(jiān)聽器上設(shè)置一個超時(shí)，當(dāng)調(diào)用listener.SetTimeout(time.Now())后，listener.Accept()會立即返回一個timeout err，你可以捕獲并處理：

for { 
  conn, err := listener.Accept() 
  if err != nil { 
    if nerr, ok := err.(net.Err); ok && nerr.Timeout() { 
       fmt.Println(“Stop accepting connections”) 
       return 
    } 
  }} 

注意這個操作與關(guān)閉listener有所不同。這樣進(jìn)程仍在監(jiān)聽服務(wù)器端口，但連接請求會被操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)棧排隊(duì)，等待一個進(jìn)程接受它們。

啟動新進(jìn)程

Go提供了一個原始類型ForkExec來產(chǎn)生新進(jìn)程.你可以與這個新進(jìn)程共享某些消息，例如文件描述符或環(huán)境參數(shù)。

execSpec := &syscall.ProcAttr{ 
  Env:   os.Environ(), 
  Files: []uintptr{os.Stdin.Fd(), os.Stdout.Fd(), os.Stderr.Fd()}, 
}fork, 
  
err := syscall.ForkExec(os.Args[0], os.Args, execSpec)[…] 

你會發(fā)現(xiàn)這個進(jìn)程使用完全相同的參數(shù)os.Args啟動了一個新進(jìn)程。

發(fā)送socket到子進(jìn)程并恢復(fù)它

正如你先前看到的，你可以將文件描述符傳遞到新進(jìn)程，這需要一些UNIX魔法（一切都是文件），我們可以把socket發(fā)送到新進(jìn)程中，這樣新進(jìn)程就能夠使用它并接收及等待新的連接。

但fork-execed進(jìn)程需要知道它必須從文件中得到socket而不是新建一個（有些興許已經(jīng)在使用了，因?yàn)槲覀冞€沒斷開已有的監(jiān)聽）。你可以按任何你希望的方法來，最常見的是通過環(huán)境變量或命令行標(biāo)志。

listenerFile, err := listener.File()if err != nil { 
  log.Fatalln("Fail to get socket file descriptor:", err)}listenerFd := listenerFile.Fd()// Set a flag for the new process start processos.Setenv("_GRACEFUL_RESTART", "true")execSpec := &syscall.ProcAttr{ 
  Env:   os.Environ(), 
  Files: []uintptr{os.Stdin.Fd(), os.Stdout.Fd(), os.Stderr.Fd(), listenerFd},}// Fork exec the new version of your serverfork, err := syscall.ForkExec(os.Args[0], os.Args, execSpec) 

然后在程序的開始處：

var listener *net.TCPListenerif os.Getenv("_GRACEFUL_RESTART") == "true" { 
  file := os.NewFile(3, "/tmp/sock-go-graceful-restart") 
  listener, err := net.FileListener(file) 
  if err != nil { 
    // handle 
  } 
  var bool ok 
  listener, ok = listener.(*net.TCPListener) 
  if !ok { 
    // handle 
  }} else { 
  listener, err = newListenerWithPort(12345)} 

文件描述沒有被隨機(jī)的選擇為3，這是因?yàn)閡intptr的切片已經(jīng)發(fā)送了fork，監(jiān)聽獲取了索引3。留意隱式聲明問題。

***一步，等待舊服務(wù)連接停止

到此為止，就這樣，我們已經(jīng)將其傳到另一個正在正確運(yùn)行的進(jìn)程，對于舊服務(wù)器的***操作是等其連接關(guān)閉。由于標(biāo)準(zhǔn)庫里提供了sync.WaitGroup結(jié)構(gòu)體，用go實(shí)現(xiàn)這個功能很簡單。

每次接收一個連接，在WaitGroup上加1,然后，我們在它完成時(shí)將計(jì)數(shù)器減一：

for {  conn, err := listener.Accept() 
  
  wg.Add(1)  go func() {    handle(conn)    wg.Done()  }()} 

至于等待連接的結(jié)束，你僅需要wg.Wait()，因?yàn)闆]有新的連接，我們等待wg.Done()已經(jīng)被所有正在運(yùn)行的handler調(diào)用。

Bonus: 不要無限制等待，給定限量的時(shí)間

有time.Timer，實(shí)現(xiàn)很簡單：

timeout := time.NewTimer(time.Minute)wait := make(chan struct{})go func() { 
  wg.Wait() 
  wait <- struct{}{}}()select {case <-timeout.C: 
  return WaitTimeoutErrorcase <-wait: 
  return nil} 

完整的示例

這篇文章中的代碼片段都是從這個完整的示例中提取的：https://github.com/Scalingo/go-graceful-restart-example

結(jié)論

socket傳遞配合ForkExec使用確實(shí)是一種無干擾更新進(jìn)程的有效方式，在***時(shí)間上，新的連接會等待幾毫秒——用于服務(wù)的啟動和恢復(fù)socket，但這個時(shí)間很短。

這篇文章是我#周五技術(shù)系列的一部分，下這個周不會有新的更新了，大家圣誕節(jié)快樂。

鏈接:

• 示例: https://github.com/Scalingo/go-graceful-restart-example

• Go變量的隱形聲明: http://www.qureet.com/blog/golang-beartrap/

• Bonus的問題:fork()Golang進(jìn)程安全嗎？ : https://groups.google.com/forum/#!msg/golang-nuts/beKfn7rujNg/zwY6zwl7QtQJ

• 我們的網(wǎng)站: https://appsdeck.eu

— Léo Unbekandt CTO @ Appsdeck

原文鏈接：http://www.oschina.net/translate/graceful-server-restart-with-go