go-zero過載保護源碼解讀
引言
在看文章之前可以看看萬總的這篇文章《服務(wù)自適應(yīng)降載保護設(shè)計》，文章已經(jīng)給我們介紹很清楚了，從基礎(chǔ)原理到架構(gòu)需求再到代碼注釋，無不細致入微，感謝萬總。
之前在設(shè)計架構(gòu)的時候?qū)τ诜?wù)過載保護只會想到在客戶端、網(wǎng)關(guān)層來實現(xiàn)，沒考慮過在服務(wù)端也可以達到這種效果，一來涉及這種技術(shù)的文章較少(可能是我孤陋寡聞了)，二來服務(wù)端不確定的情況比較多，比如服務(wù)器出現(xiàn)問題，或者其他在同一臺服務(wù)器運行的軟件把服務(wù)器直接搞掛，這樣在服務(wù)端實現(xiàn)過載保護在某些層面來說魯棒性可能不太好 ，但在和熔斷器結(jié)合后，用服務(wù)端來實現(xiàn)過載保護也是合情合理的。
我們來看下過載保護設(shè)計到的幾個算法
自旋鎖
- 原理
問：假設(shè)有1個變量lock，2個協(xié)程怎么用鎖實現(xiàn)lock++，lock的結(jié)果最后為2
答：
- 鎖也是1個變量，初值設(shè)為0；
- 1個協(xié)程將鎖原子性的置為1；
- 操作變量
lock； - 操作完成后，將鎖原子性的置為0，釋放鎖。
- 在1個協(xié)程獲取鎖時，另一個協(xié)程一直嘗試，直到能夠獲取鎖（不斷循環(huán)），這就是自旋鎖。
自旋鎖的缺點
- 某個協(xié)程持有鎖時間長，等待的協(xié)程一直在循環(huán)等待，消耗CPU資源。
- 不公平，有可能存在有的協(xié)程等待時間過程，出現(xiàn)線程饑餓（這里就是協(xié)程饑餓）
go-zero 自旋鎖源碼
type SpinLock struct {
// 鎖變量
lock uint32
}
// Lock locks the SpinLock.
func (sl *SpinLock) Lock() {
for !sl.TryLock() {
// 暫停當前goroutine，讓其他goroutine先行運算
runtime.Gosched()
}
}
// TryLock tries to lock the SpinLock.
func (sl *SpinLock) TryLock() bool {
// 原子交換，0換成1
return atomic.CompareAndSwapUint32(&sl.lock, 0, 1)
}
// Unlock unlocks the SpinLock.
func (sl *SpinLock) Unlock() {
// 原子置零
atomic.StoreUint32(&sl.lock, 0)
}源碼中還使用了 golang 的運行時操作包 runtime
runtime.Gosched()暫停當前goroutine，讓其他goroutine先行運算
注意：只是暫停，不是掛起。
當時間片輪轉(zhuǎn)到該協(xié)程時，Gosched()后面的操作將自動恢復
我們來寫寫幾行代碼，看看他的作用是啥
func output(s string) {
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println(s)
}
}
// 未使用Gosched的代碼
func Test_GoschedDisable(t *testing.T) {
go output("goroutine 2")
output("goroutine 1")
}
// === RUN Test_GoschedDisable
// goroutine 1
// goroutine 1
// goroutine 1
// --- PASS: Test_GoschedDisable (0.00s)小結(jié)
還沒等到子協(xié)程執(zhí)行，主協(xié)程就已經(jīng)執(zhí)行完退出了，子協(xié)程將不再執(zhí)行，所以打印的全部是主協(xié)程的數(shù)據(jù)。當然，實際上這個執(zhí)行結(jié)果也是不確定的，只是大概率出現(xiàn)以上輸出，因為主協(xié)程和子協(xié)程間并沒有絕對的順序關(guān)系
func output(s string) {
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println(s)
}
}
// 使用Gosched的代碼
func Test_GoschedEnable(t *testing.T) {
go output("goroutine 2")
runtime.Gosched()
output("goroutine 1")
}
// === RUN Test_GoschedEnable
// goroutine 2
// goroutine 2
// goroutine 2
// goroutine 1
// goroutine 1
// goroutine 1
// --- PASS: Test_GoschedEnable (0.00s)結(jié)論：在打印goroutine 1之前，主協(xié)程調(diào)用了runtime.Gosched()方法，暫停了主協(xié)程。子協(xié)程獲得了調(diào)度，從而先行打印了goroutine 2。主協(xié)程不是一定要等其他協(xié)程執(zhí)行完才會繼續(xù)執(zhí)行，而是一定時間。如果這個時間內(nèi)其他協(xié)程沒有執(zhí)行完，那么主協(xié)程將繼續(xù)執(zhí)行，例如以下例子
func output(s string) {
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println(s)
}
}
// 使用Gosched的代碼，并故意延長子協(xié)程的執(zhí)行時間，看主協(xié)程是否一直等待
func Test_GoschedEnableAndSleep(t *testing.T) {
go func() {
time.Sleep(5000)
output("goroutine 2")
}()
runtime.Gosched()
output("goroutine 1")
}
// === RUN Test_GoschedEnableAndSleep
// goroutine 2
// goroutine 2
// goroutine 2
// goroutine 1
// goroutine 1
// goroutine 1
// --- PASS: Test_GoschedEnableAndSleep (0.00s)結(jié)論：即使我們故意延長子協(xié)程的執(zhí)行時間，主協(xié)程還是會一直等待子協(xié)程執(zhí)行完才會執(zhí)行。
源碼中還使用了 golang 的原子操作包 atomic
atomic.CompareAndSwapUint32()函數(shù)用于對uint32值執(zhí)行比較和交換操作，此函數(shù)是并發(fā)安全的。
// addr 表示地址 // old 表示uint32值，它是舊的， // new 表示uint32新值，它將與舊值交換自身。 // 如果交換完成，則返回true，否則返回false。 func CompareAndSwapUint32(addr *uint32, old, new uint32) (swapped bool)
atomic.StoreUint32() 函數(shù)用于將val原子存儲到* addr中，此函數(shù)是并發(fā)安全的。
// addr 表示地址 // val 表示uint32值，它是舊的， func StoreUint32(addr *uint32, val uint32)
過載保護核心還使用了滑動窗口，滑動窗口的原理和細節(jié)可以看前一篇文章，里面有詳細解答。
以上就是go-zero過載保護源碼解讀的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于go-zero過載保護的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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