詳解Go語言中的監(jiān)視器模式與配置熱更新
上篇介紹 GO 的 GUI 庫 Fyne 時(shí)，提到 Fyne 的數(shù)據(jù)綁定用到了監(jiān)聽器模式。本文就展開說下我對 Go 中監(jiān)聽器模式的理解和應(yīng)用吧。
監(jiān)聽器模式簡介
監(jiān)聽器模式，或稱觀察者模式，它主要涉及兩個(gè)組件：主題（Subject）和監(jiān)聽器（Listener）。
Subject 負(fù)責(zé)維護(hù)一系列的監(jiān)聽器，在所觀測主題狀態(tài)變化，將這個(gè)事件通知給所有注冊的監(jiān)聽器。我統(tǒng)一將其定義為注冊中心 Registry。而監(jiān)聽器 Listener 則是實(shí)現(xiàn)了特定接口的對象，用于響應(yīng)事件消息，執(zhí)行處理邏輯。
對具體應(yīng)用而言，通常還會分出一個(gè) Watcher 或者 Monitor 用于檢測變化并推送給 Registry。從而實(shí)現(xiàn)將檢測目標(biāo)從系統(tǒng)解耦，無視監(jiān)控組件類別。
這個(gè)模式在組件之間建立一種松散耦合的關(guān)系。將特定事件通知到關(guān)心它的其他組件，無需它們直接相互引用?？雌饋磉@個(gè)不也是發(fā)布-訂閱模式嗎？差不多一個(gè)意思。
之前工作中，用它最多的是配置的熱更新場景，這篇文章也會簡單介紹基于它的 ETCD 配置熱更新。
Go 實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽器模式
如何用 Go 實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽模式？我將定義兩個(gè)新類型分別是注冊中心（Registry）和監(jiān)聽器接口（Listener）。
首先是 Listener，它是一個(gè)接口，用于實(shí)現(xiàn)事件的響應(yīng)邏輯。
type Listener interface {
OnTrigger()
}先將其定義為一個(gè)接口，它的實(shí)現(xiàn)類型要求支持 OnTrigger 方法，會在事件發(fā)生時(shí)被執(zhí)行。
type Registry struct {
listeners []Listener
}
func (r *Registry) Register(l Listener) {
r.listeners = append(r.listeners, l)
}
func (r *Registry) NotifyAll() {
for _, listener := range r.listeners {
listener.OnTrigger(key, value)
}
}Registry 是所有監(jiān)聽器的注冊地，當(dāng)特定事件發(fā)生，我們通過 Registry.NotifyAll 將事件傳遞給所有 Listener。
我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的案例，當(dāng)監(jiān)聽到某個(gè)事件發(fā)生，打印 "A specified event accured"。
為了模擬效果，本案例沒有 watcher，直接通過主函數(shù)調(diào)用 NotifyAll 模擬觸發(fā)事件。
為了打印事件消息，我們實(shí)現(xiàn) Listener接口，創(chuàng)建新類型 EventPrinter，如下所示：
type EventPrinter struct {
}
func (printer *EventPrinter) OnTrigger() {
fmt.Println("A specified event accured!")
}寫個(gè)主函數(shù)觸發(fā)下事件，測試看看是否符合預(yù)期，代碼如下所示：
func main() {
r := &Registry{}
r.Reigster(&EventPrinter{})
// 模擬接收到消息，觸發(fā)事件通知
r.NotifyAll()
}執(zhí)行測試，內(nèi)容如下所示：
$ go run main.go A specified event occurred
如果希望自定義處理函數(shù)，只需讓 Listener 支持自定義事件回調(diào)函數(shù)即可。
修改代碼如下所示：
type EventHandler struct {
callback func()
}
func NewEventHandler(callback func()) *EventHandler {
return &EventHandler{callback: callback}
}
func (e *EventHandler) OnTrigger() {
e.callback()
}我們注冊一個(gè) EventHandler 到 Registry，主函數(shù)代碼：
func main() {
r := &Registry{}
r.Reigster(&EventPrinter{})
r.Reigster(NewEventHandler(func() {
fmt.Println("Custom Print: a specified event occurred!")
}))
r.NotifyAll()
}測試執(zhí)行：
$ go run main.go A specified event occurred! Custom Print: a specified event occurred!
基于 Go Channel 實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理
前面的示例中 NotifyAll 是通過 for 循環(huán)依次調(diào)用 listener.OnTrigger 將消息發(fā)送給 Listener，處理效率低下。
如何加速呢？
最直接的方法是通過 goroutine 運(yùn)行 listener.OnTrigger 方法。
func (r *Registry) NotifyAll() {
for _, listener := range r.listeners {
go listener.OnTrigger()
}
}還有一種方法，通過 Channel 傳遞事件消息，這樣每個(gè) Listener 有獨(dú)立的 goroutine 監(jiān)聽和處理。
如下是 Listener 的實(shí)現(xiàn)代碼：
type Listener struct {
EventChannel chan struct{}
Callback func()
}
func NewListener(callback func()) *Listener {
return &Listener{
EventChannel: make(chan struct{}, 1), // 帶緩沖的 channel，防止阻塞
Callback: callback,
}
}
func (l *Listener) Start() {
go func() {
for range l.EventChannel {
l.Callback()
}
}()
}這里 Listener 的事件處理函數(shù)在單獨(dú)的 goroutine 中運(yùn)行。而相應(yīng)的 Registry 實(shí)現(xiàn)也需要修改，代碼變更如下所示：
type Registry struct {
listeners []*Listener
}
func (r *Registry) Register(listener *Listener) {
r.listeners = append(r.listeners, listener)
listener.Start() // 啟動(dòng)監(jiān)聽器的 goroutine
}
func (r *Registry) NotifyAll(message string) {
for _, listener := range r.listeners {
listener.EventChannel <- struct{}{} // 發(fā)送事件到監(jiān)聽器
}
}
func (r *Registry) Close() {
for _, listener := range r.listeners {
close(listener.EventChannel) // 關(guān)閉 channel，停止監(jiān)聽器 goroutine
}
}整體上的變化不大，在 listner.Register 方法中啟動(dòng) Listener 事件處理 goroutine 等待事件消息。
實(shí)際案例：ETCD 配置熱更新
讓我們實(shí)踐一個(gè)具體的應(yīng)用場景：實(shí)現(xiàn)配置的動(dòng)態(tài)更新以及組件的自動(dòng)重連機(jī)制。
我們將針對包括 MySQL、Redis 在內(nèi)的各種組件，實(shí)現(xiàn)它們在配置變更時(shí)能夠自動(dòng)重連。這些組件的配置信息將以 JSON 格式存儲于 ETCD 的多個(gè)鍵（Key）中。
假設(shè)，配置結(jié)構(gòu)如下所示：
type MySQLConfig struct {
Host string
Port int
User string
Password string
}
type RedisConfig struct {
Host string
Port int
}這些配置被保存在 ETCD 中，我們要實(shí)時(shí)監(jiān)控配置的變化并據(jù)此更新配置和執(zhí)行重連操作。
示例用法如下所示：
registry.Register("/config/mysql", func(data) {
// unmarshal data
// reconnect mysql
})讓我們基于監(jiān)聽器模式簡單設(shè)計(jì)一個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn) ETCD 熱更新：
- 每個(gè)監(jiān)聽器可以訂閱特定的 key 或 key 前綴的更新事件。
- 使用
channel通知配置變更，觸發(fā)對應(yīng)的監(jiān)聽回調(diào)。
這個(gè)示例，函數(shù)回調(diào)和輪詢其實(shí)已經(jīng)滿足需求，此處只是為了演示，而是否使用 channel 要具體分析。
我們這個(gè)設(shè)計(jì)要涉及到三個(gè)部分。分別是 Watcher、Listener 和 Registry。
- Watcher 責(zé)監(jiān)聽 ETCD 中的 key 變更事件。
- Listener 定義了當(dāng)特定 key 發(fā)生變化時(shí)需要執(zhí)行的回調(diào)邏輯。
- Registry 管理所有 Listener，將 ETCD 變更事件分發(fā)給對應(yīng) Listener。
先定義 Event 類型，一個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)體，表示 ETCD 中 key 的變更事件：
type Event struct {
Key string
Value string
}Listener
Listener 實(shí)現(xiàn)如下所示：
type Listener struct {
EventChannel chan *Event
Callback func(*Event)
}
func NewListner(callback func(*Event)) *Listener {
l := &Listener{
EventChannel: make(chan *Event),
Callback: callback,
}
return l
}
func (l *Listener) Start() {
go func() {
for event := range l.EventChannel {
l.Callback(event)
}
}()
}基本之前的沒太大差別，從 EventChannel 中拿到事件消息，調(diào)用回調(diào)函數(shù)。
實(shí)現(xiàn) Registry
Registry 負(fù)責(zé)維護(hù) Listener 的注冊，并在接收到 key 變更事件時(shí)通知相關(guān)的 Listener：
type Registry struct {
listeners map[string][]*Listener
}
func NewRegistry() *Registry {
return &Registry{
listeners: make(map[string][]*Listener),
}
}
func (r *Registry) Register(key string, listener *Listener) {
r.listeners[key] = append(r.listeners[key], listener)
listener.Start()
}
func (r *Registry) Notify(event *Event) {
if listeners, ok := r.listeners[event.Key]; ok {
for _, listener := range listeners {
listener.EventChannel <- event
}
}
}注冊 Listener 到 Registry 中，通過 map 將 key 與 Listener 關(guān)聯(lián)起來。
實(shí)現(xiàn) Watcher
Watcher 負(fù)責(zé)從 ETCD 訂閱 key 的變更事件，并將這些事件發(fā)送到 Registry 的 eventChannel 上：
func WatchEtcdKeys(client *clientv3.Client, registry *Registry, watchKeys ...string) {
for _, key := range watchKeys {
go func(key string) {
watchChan := client.Watch(context.Background(), key, clientv3.WithPrefix())
for wresp := range watchChan {
for _, ev := range wresp.Events {
event := &Event{
Key: string(ev.Kv.Key),
Value: string(ev.Kv.Value),
}
registry.Notify(event)
}
}
}(key)
}
}使用示例
讓我們實(shí)際在 main 函數(shù)上使用一下，觀察行為是否正常。
func main() {
client, err := clientv3.New(clientv3.Config{
Endpoints: []string{"localhost:2379"},
})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer client.Close()
registry := NewRegistry()
// 注冊監(jiān)聽器
registry.Register("/config/mysql", NewListener(func(event * Event) {
fmt.Println(event)
// 執(zhí)行數(shù)據(jù)重連之類的操作
}))
// 開始監(jiān)聽 ETCD key 變更
WatchEtcdKeys(client, registry, "/config/")
time.Sleep(10 * time.Minute)
}這個(gè)示例創(chuàng)建了一個(gè) ETCD 客戶端，初始化了一個(gè) Registry，并為特定的 key 注冊了一個(gè) Listener。然后，通過 WatchEtcdKeys 函數(shù)開始監(jiān)聽 /config/ 前綴下的所有 key 的變更。
這種設(shè)計(jì)支持對特定 key 或 key 前綴的監(jiān)聽。當(dāng)相關(guān) key 變更時(shí)，通過 channel 通知 Listener，而收到更新事件后的具體操作。視場景而定，這里是執(zhí)行重連操作。
特別說明，示例僅作為概念驗(yàn)證，實(shí)際應(yīng)用中需要更多的錯(cuò)誤處理和優(yōu)化。
到此這篇關(guān)于詳解Go語言中的監(jiān)視器模式與配置熱更新的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go監(jiān)視器模式與配置熱更新內(nèi)容請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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