golang的facebookgo grace优雅重启原理分析

阿泽Aze · · 833 次点击 · · 开始浏览

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背景

最近领导问我是怎么优雅重启的，好像说不出个所以然，又仔细研究一下这个facebookgo的grace项目了。

原理

从原理上来说是这样一个过程：

1）发布新的bin文件去覆盖老的bin文件
2）发送一个信号量，告诉正在运行的进程，进行重启
3）正在运行的进程收到信号后，会以子进程的方式启动新的bin文件
4）新进程接受新请求，并处理
5）老进程不再接受请求，但是要等正在处理的请求处理完成，所有在处理的请求处理完之后，便自动退出
6）新进程在老进程退出之后，由init进程收养，但是会继续服务。

所以一步一步来看，关键是从第2步开始之后怎么做，所以我们先来看看第2步的实现，这个应该说很简单，发送信号量到一个进程，使用kill命令即可，在facebook这个项目中发送的信号量有3个：SIGINT，SIGTERM，SIGUSR2，前面两个信号收到后程序会直接退出，后面一个信号SIGUSR2才会执行所谓的优雅重启。
第3步，正在运行的进程收到SIGUSR2信号后，会以子进程的方式启动新的bin文件。先直接上代码看：https://github.com/facebookgo/grace/blob/master/gracehttp/http.go

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:  
            // this ensures a subsequent INT/TERM will trigger standard go behaviour of
            // terminating. 执行标准的go终止行为，程序就结束了
            signal.Stop(ch)
            a.term(wg)
            return
        case syscall.SIGUSR2: // 这里开始执行优雅重启
            err := a.preStartProcess()  
            // 这个函数在源代码中没有具体实现功能，只是预留了一个钩子函数，用户可以注册自己的函数，可以在重启之前做些自定义的事情。一般情况下也没有什么可以做的，除非有些特殊的服务环境或是状态保存之类的，至少目前，我们的server还没有遇到
            if err != nil {
                a.errors <- err
            }
            // we only return here if there's an error, otherwise the new process
            // will send us a TERM when it's ready to trigger the actual shutdown.
            if _, err := a.net.StartProcess(); err != nil { // 这里开始正式所谓的优雅重启            
                a.errors <- err
            }
        }
    }
}

a.net.StartProcess的过程我们来看看基本过程：

func (n *Net) StartProcess() (int, error) {
    listeners, err := n.activeListeners() // 获取目前在监听的端口，这块也是重点，下面重点介绍
    if err != nil {
        return 0, err
    }

    // Extract the fds from the listeners.  从监听端口中把文件描述符取出来
    files := make([]*os.File, len(listeners))
    for i, l := range listeners {
        files[i], err = l.(filer).File()
        if err != nil {
            return 0, err
        }
        defer files[i].Close()
    }

    // Use the original binary location. This works with symlinks such that if
    // the file it points to has been changed we will use the updated symlink.
    // 获取可执行bin文件的路劲，也可以是链接路劲，会使用最新的链接路径作为启动文件路劲的
    argv0, err := exec.LookPath(os.Args[0])
    if err != nil {
        return 0, err
    }

    // Pass on the environment and replace the old count key with the new one.
    // 获取 LISTEN_FDS 换进变量值 
    var env []string
    for _, v := range os.Environ() {
        if !strings.HasPrefix(v, envCountKeyPrefix) {
            env = append(env, v)
        }
    }
    env = append(env, fmt.Sprintf("%s%d", envCountKeyPrefix, len(listeners)))

    allFiles := append([]*os.File{os.Stdin, os.Stdout, os.Stderr}, files...)
    // 这里调用一个golang底层的进程启动函数，来指定，上面获取的参数来启动进程
    process, err := os.StartProcess(argv0, os.Args, &os.ProcAttr{
        Dir:   originalWD,
        Env:   env,
        Files: allFiles,
    })
    if err != nil {
        return 0, err
    }
    // 返回新进程id。
    return process.Pid, nil 
}

以上是启动新进程，并且接管监听端口的过程，一般情况下端口是不可以重复监听的，所以这里就要需要使用比较特别的办法，从上面的代码来看就是读取监听端口的文件描述符，并且把监听端口的文件描述符传递给子进程，子进程里从这个文件描述符实现对端口的监听。