进程内优雅管理多个服务

前言

在 go-zero 社区里，经常会有同学问，把 API gateway 和 RPC service 放在同一个进程内可不可以？怎么弄？有时也会有同学把对外服务和消费队列放在一个进程内。咱们姑且不说此种用法合理与否，因为各个公司的业务场景和开发模式的差异，我们就只来看看此类问题怎么解比较优雅。

问题举例

我们用两个 HTTP 服务来举例，我们有这样两个服务，需要启动在一个进程内的两个不同端口。代码如下：

package main

import (
  "fmt"
  "net/http"
)

func morning(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
  fmt.Fprintln(w, "morning!")
}

func evening(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
  fmt.Fprintln(w, "evening!")
}

type Morning struct{}

func (m Morning) Start() {
  http.HandleFunc("/morning", morning)
  http.ListenAndServe("localhost:8080", nil)
}

func (m Morning) Stop() {
  fmt.Println("Stop morning service...")
}

type Evening struct{}

func (e Evening) Start() {
  http.HandleFunc("/evening", evening)
  http.ListenAndServe("localhost:8081", nil)
}

func (e Evening) Stop() {
  fmt.Println("Stop evening service...")
}

func main() {
  // todo: start both services here
}

代码是足够简单的，就是有请求 morning 接口，服务返回 morning!，请求 evening 接口，服务返回 evening 。让我们来尝试实现一下～

第一次尝试

启动两个服务，不就是把两个服务在 main 里都启动一下吗？我们来试试

func main() {
  var morning Morning
  morning.Start()
  defer morning.Stop()

  var evening Evening
  evening.Start()
  defer evening.Stop()
}

启动完，我们用 curl 来验证一下

$ curl -i http://localhost:8080/morning
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 18 Apr 2022 02:10:34 GMT
Content-Length: 9
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

morning!
$ curl -i http://localhost:8081/evening
curl: (7) Failed to connect to localhost port 8081 after 4 ms: Connection refused

为什么只有 morning 成功，而 evening 无法请求呢？

我们在 main 里面加上打印语句试试

func main() {
  fmt.Println("Start morning service...")
  var morning Morning
  morning.Start()
  defer morning.Stop()

  fmt.Println("Start evening service...")
  var evening Evening
  evening.Start()
  defer evening.Stop()
}

重新启动

$ go run main.go
Start morning service...

发现只打印了 Start morning service…，原来 evening 服务压根没有启动。究其原因，是因为 morning.Start() 阻塞了当前 goroutine，后续代码就得不到执行了。

第二次尝试

这时，WaitGroup 就可以派上用场了。WaitGroup 顾名思义，就是用来 wait 一组操作，等待它们通知可以继续。让我们来尝试一下。

func main() {
  var wg sync.WaitGroup
  wg.Add(2)

  go func() {
    defer wg.Done()
    fmt.Println("Start morning service...")
    var morning Morning
    defer morning.Stop()
    morning.Start()
  }()

  go func() {
    defer wg.Done()
    fmt.Println("Start evening service...")
    var evening Evening
    defer evening.Stop()
    evening.Start()
  }()

  wg.Wait()
}

启动试试

$ go run main.go
Start evening service...
Start morning service...

好，两个服务都起来了，我们用 curl 验证一下

$ curl -i http://localhost:8080/morning
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 18 Apr 2022 02:28:33 GMT
Content-Length: 9
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

morning!
$ curl -i http://localhost:8081/evening
HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 18 Apr 2022 02:28:36 GMT
Content-Length: 9
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

evening!

确实都可以了，我们看到我们使用 WaitGroup 的流程是

1. 记得我们有几个需要 wait 的服务
2. 一个一个添加服务
3. 等待所有服务结束

让我们看看 go-zero 是怎么做的~

第三次尝试

在 go-zero 里，我们提供了一个 ServiceGroup 工具，方便管理多个服务的启动和停止。让我们看看带入我们的场景是怎么做的。

import "github.com/zeromicro/go-zero/core/service"

// more code

func main() {
  group := service.NewServiceGroup()
  defer group.Stop()
  group.Add(Morning{})
  group.Add(Evening{})
  group.Start()
}

可以看到，代码的可读性好了很多，并且我们也不会不小心算错该给 WaitGroup 加几了。并且 ServiceGroup 还保证了后启动的服务先 Stop，跟 defer 效果一致，这样的行为便于资源的清理。

ServiceGroup 不光只是管理了每个服务的 Start/Stop，同时也提供了 graceful shutdown，当收到 SIGTERM 信号的时候会主动调用每个服务的 Stop 方法，对于 HTTP 服务，可以通过 server.Shutdown 来优雅退出，对于 gRPC 服务来说，可以通过 server.GracefulStop() 来优雅退出。

总结

ServiceGroup 的实现其实也是比较简单的，代码一共82行。

$ cloc core/service/servicegroup.go
------------------------------------------------------------------
Language        files          blank        comment           code
------------------------------------------------------------------
Go                 1             22             14             82
------------------------------------------------------------------

虽然代码短小精悍，但是在 go-zero 里却每个服务（Restful, RPC, MQ）基本都是通过 ServiceGroup 来管理的，可以说非常方便，代码值得一读。

项目地址

https://github.com/zeromicro/go-zero

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