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如何更酷地实现 Go 程序热开关功能

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开发中,我们经常会有热开关的需求,即特定功能在程序运行中的适当时候对它进行打开或关闭。例如性能分析中使用的 pprof 采样,就是一种典型的热开关。本文将讨论如何将这种热开关做得更酷。

在介绍新方案之前,我们回顾一下,在 Go 程序中,pprof 是如何做的。

接口调用

对程序进行性能采样,可能会影响到它的服务能力。因此,线上采样一般是在指定的小块时间范围内进行,需要有效的开关控制。

为了做到这点,我们一般采用在代码中引入 net/http/pprof 包(其 init 函数绑定了路由功能函数)的方式。外部访问指定端口的 HTTP 服务时开启采样功能,采样时间结束后,即关闭采集。

实现代码如下所示

package main

import (
 "net/http"
 _ "net/http/pprof"
)

func main() {
 go func() {
  _ = http.ListenAndServe(":8080", nil)
 }()
 ...
}

这种做法,当然没什么问题。我们可以学习它,将其他的开关功能也做成 HTTP 服务。但,还有其他更酷的方式吗?

信号通知

在信号处理与 Go 程序的优雅退出一文中,我们谈论过信号机制,它用以向应用程序发送某种事件通知。

我们可以将基于接口触发的方式改为信号通知。

首先,构造采样功能函数(对应于 net/http/pprof 包下 init 函数中绑定的路由功能函数)。

func RegisterSignalForProfiling(sig os.Signal) {
 ch := make(chan os.Signal)
 started := false
 signal.Notify(ch, sig)

 go func() {
  var memoryProfile, cpuProfile, traceProfile *os.File
  for range ch {
   if started {
    pprof.StopCPUProfile()
    trace.Stop()
    pprof.WriteHeapProfile(memoryProfile)
    memoryProfile.Close()
    cpuProfile.Close()
    traceProfile.Close()
    started = false
   } else {
    cpuProfile, _ = os.Create("cpu.pprof")
    memoryProfile, _ = os.Create("memory.pprof")
    traceProfile, _ = os.Create("runtime.trace")
    pprof.StartCPUProfile(cpuProfile)
    trace.Start(traceProfile)
    started = true
   }
  }
 }()
}

在上述函数中,我们定义了接收信号通道ch,通过signal.Notify(ch, sig)将指定的通知信号sigch进行绑定。for range ch 将阻塞等待外部信号sig,随着sig信号的到来,交替进入开启或关闭采样的逻辑。

main函数中,就可以这样替代http.ListenAndServe(":8080", nil)了。

package main

import (
  "syscall"
  ...
)

func main() {
  RegisterSignalForProfiling(syscall.Signal(31))
 ...
}

在 linux 系统,可以通过kill -signal_number pid命令向程序发送指定信号。

如上代码所示,我们硬编码指定的采样开关信号值是 31。因此,当程序运行起来后,我们在控制台输入kill -31 pid 命令,即可开启采样,再次输入kill -31 pid命令,就关闭了采样。

依葫芦画瓢,我们再来一个打印 goroutine 堆栈信息的热开关函数,是不是很酷?

func RegisterSignalForPrintStack(sig os.Signal) {
 ch := make(chan os.Signal)
 signal.Notify(ch, sig)

 go func() {
  for range ch {
   buffer := make([]byte, 1024*1024*4)
   runtime.Stack(buffer, true)
   fmt.Println(string(buffer))
  }
 }()
}

总结

热开关是一个很简单常用的功能,无非是选择何种触发与等待方式。基于接口的调用更适合于远程控制,基于信号则便于本地控制。

如果你有更好的实现方式,欢迎留言分享~

原文:https://mp.weixin.qq.com/s/-QPTRaqN1MzYjk8VP2H1Ew

本文链接:http://www.yunweipai.com/42208.html

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