前言

今天也是偏實(shí)戰(zhàn)的內(nèi)容，作為一個(gè)并發(fā)復(fù)習(xí)課，很簡(jiǎn)單，我們來看看怎樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)并發(fā)任務(wù) manager。

在微服務(wù)的場(chǎng)景下，我們有很多任務(wù)的執(zhí)行是沒有明確的先后順序的，比如一個(gè)接口同時(shí)要做到任務(wù) A 和 任務(wù) B，兩個(gè)任務(wù)分別拿到一些數(shù)據(jù)，最后組裝裁剪后通過接口下發(fā)。

此時(shí)，A 和 B 兩個(gè)任務(wù)沒有依賴關(guān)系，如果我們串行來執(zhí)行，會(huì)拖慢整個(gè)任務(wù)的執(zhí)行節(jié)奏，用并發(fā)的方式來優(yōu)化是一個(gè)方向。

那怎么實(shí)現(xiàn)呢？

errgroup

一個(gè)常見的想法是用 errgroup，我們之前也介紹過 Golang errgroup 設(shè)計(jì)和原理解析。

今天我們不打算用這種實(shí)現(xiàn)，希望用更加基礎(chǔ)的組件來引發(fā)思考，看看如何活用 sync 包提供的基礎(chǔ)能力。另外一點(diǎn)是 errgroup 也有他的缺陷，如果在啟動(dòng)的協(xié)程中沒有手動(dòng) recover，那么一旦在我們的任務(wù)中出現(xiàn) panic，整個(gè)程序就 crash 了。

這一點(diǎn)還是很有爭(zhēng)議的，很多開發(fā)者認(rèn)為這是符合預(yù)期的，也有一些開發(fā)者希望在 New 一個(gè) errgroup 的時(shí)候能夠提供 option 控制是否來 recover。近期還有兩個(gè) issue 在進(jìn)行激烈的討論，目前看沒有定論。

感興趣的同學(xué)可以看下這兩個(gè) issue：

• x/sync/errgroup: why not recover the fn's err in errgroup #40484
• proposal: x/sync/errgroup: propagate panics and Goexits through Wait #53757

需求拆解

ok，我們來試著用 sync 包基礎(chǔ)能力來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的并行任務(wù) manager。首先我們分析下需求。

• 一定要能做到并發(fā)執(zhí)行各個(gè)任務(wù)，開多個(gè)協(xié)程，而不是在一個(gè) main goroutine 里串行執(zhí)行各個(gè)任務(wù)；
• 并發(fā)安全，我們當(dāng)然不希望出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，不希望并發(fā)執(zhí)行任務(wù)導(dǎo)致最后程序因?yàn)?runtime error 而掛掉；
• 如果多個(gè)任務(wù)都失敗，只返回一個(gè) error 即可；
• 能夠 recover from panic，不需要開發(fā)者使用的時(shí)候再手動(dòng)去寫 recover 邏輯；
• 性能有保障。

并發(fā)執(zhí)行這一點(diǎn)我們可以借助 sync.WaitGroup 的能力，每次啟動(dòng)一個(gè)goroutine，WaitGroup 就加 1，在 defer 里完成 Done，啟動(dòng)所有 goroutine 之后，等著 Wait 返回結(jié)果即可。常規(guī)的能力復(fù)用。

需要額外處理的地方在于，怎么實(shí)現(xiàn)多個(gè)線程只有一個(gè) error 能賦值，以及 recover 的適配。

實(shí)戰(zhàn)代碼

我們理一下思路，看看代碼怎么寫。

Job

首先一定需要定義一個(gè)通用的函數(shù)簽名，使得開發(fā)者能夠傳入自己要執(zhí)行的并發(fā)任務(wù)。

type Job interface {
	Do(ctx context.Context, param interface{}) error
	Name() string
}

JobManager

我們的 job manager 現(xiàn)階段可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，只是一組 Job 的集合：

type JobManager []Job

錯(cuò)誤處理

要達(dá)到只有一個(gè) error 賦值，且不出現(xiàn) race condition，有兩個(gè)方案：

• sync.Mutex 加鎖；
• sync.Once 只執(zhí)行一次。

當(dāng)然，什么時(shí)候我們都可以用一把大鎖解決問題，但它的性能不會(huì)很好，能用原子操作解決的盡量還是不要用 Mutex，這里參照 errgroup，我們可以用一個(gè) Once 對(duì)象來控制只賦值一次。

panic 恢復(fù)可以直接在 defer 里面 recover 即可，需要能帶出來 stack trace，把它變成一個(gè) error 賦值

及時(shí)退出

有時(shí)候我們這個(gè)并發(fā)任務(wù)數(shù)量非常多，可能還沒創(chuàng)建完 goroutine，某個(gè)先創(chuàng)建的任務(wù)就已經(jīng)掛了，這時(shí)候需要有一個(gè)全局的信號(hào)，終止后續(xù)的 goroutine 創(chuàng)建。這一點(diǎn)用原子操作就能實(shí)現(xiàn)。

完整代碼

把上面的分析落地，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)帶上了 recover 能力，以及終止能力的的 errgroup。

package main
import (
	"context"
	"errors"
	"fmt"
	"sync"
	"sync/atomic"
)
type Job interface {
	Do(ctx context.Context, param interface{}) error
	Name() string
}
type JobManager []Job

func (mgr JobManager) Execute(ctx context.Context, param interface{}) error {
	var (
		stop    int32 = 0
		err     error
		wg      sync.WaitGroup
		errOnce sync.Once
	)

	for _, job := range mgr {
		if atomic.LoadInt32(&stop) > 0 {
			break
		}

		wg.Add(1)
		go func(j Job) {
			defer func() {
				wg.Done()
				if r := recover(); r != nil {
					errMsg := fmt.Sprintf("JobManager panic: job: %v, reason: %v", j.Name(), r)
					nerr := errors.New(errMsg)
					errOnce.Do(func() {
						if err == nil {
							err = nerr
						}
					})
					atomic.AddInt32(&stop, 1)
				}
			}()
			nerr := j.Do(ctx, param)
			if nerr != nil {
				atomic.AddInt32(&stop, 1)
				errOnce.Do(func() {
					if err == nil {
						err = nerr
					}
				})
			}
		}(job)
	}
	wg.Wait()
	return err
}

使用方法也很簡(jiǎn)單：

var mgr = JobManager{
	AJob, BJob, CJob, // 這里的各個(gè) Job 需要實(shí)現(xiàn)一開始我們定義的接口
}
err := mgr.Execute(ctx, param)

這里我們需要定義統(tǒng)一的 param interface{}，建議是一個(gè)接口，各個(gè) Job 執(zhí)行完畢后如果有需要寫入的數(shù)據(jù)，可以調(diào)用 param 的 Setter 方法寫入，最后直接拿 param 來做后續(xù)邏輯。

小結(jié)

今天我們用 sync.Once，以及 sync.WaitGroup 的能力實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)易的并發(fā)任務(wù)調(diào)度器，希望能夠幫助大家回顧一下此前介紹的并發(fā)相關(guān)概念和用法。其實(shí)并發(fā)管理這一點(diǎn)很多時(shí)候我們會(huì)存在依賴，這時(shí)候可能需要將多個(gè) job 分層，或者梳理出來拓?fù)潢P(guān)系來執(zhí)行，我們今天只是簡(jiǎn)單入門，復(fù)習(xí)一下相關(guān)知識(shí)。

建議大家回顧一下此前對(duì)于 once 以及 errgroup 的源碼解析，相信你會(huì)更能融會(huì)貫通。

• Golang errgroup 設(shè)計(jì)和原理解析
• 解析 Golang sync.Once 用法和原理

到此這篇關(guān)于Golang 手寫一個(gè)簡(jiǎn)單的并發(fā)任務(wù) manager的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Golang manager內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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