一文教你如何封装安全的go

前言

在业务代码开发过程中，我们会有很大概率使用go语言的goroutine来开启一个新的goroutine执行另外一段业务，或者开启多个goroutine来并行执行多个业务逻辑。所以我为hade框架增加了两个方法goroutine.SafeGo 和 goroutine.SafeGoAndWait。

封装

SafeGo

SafeGo 这个函数，提供了一种goroutine安全的函数调用方式。主要适用于业务中需要进行开启异步goroutine业务逻辑调用的场景。

// SafeGo 进行安全的goroutine调用
// 第一个参数是context接口，如果还实现了Container接口，且绑定了日志服务，则使用日志服务
// 第二个参数是匿名函数handler, 进行最终的业务逻辑
// SafeGo 函数并不会返回error，panic都会进入hade的日志服务
func SafeGo(ctx context.Context, handler func())

调用方式参照如下的单元测试用例：

func TestSafeGo(t *testing.T) {
    container := tests.InitBaseContainer()
    container.Bind(&log.HadeTestingLogProvider{})

    ctx, _ := gin.CreateTestContext(httptest.NewRecorder())
    goroutine.SafeGo(ctx, func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        return
    })
    t.Log("safe go main start")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    t.Log("safe go main end")

    goroutine.SafeGo(ctx, func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        panic("safe go test panic")
    })
    t.Log("safe go2 main start")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    t.Log("safe go2 main end")

}

SafeGoAndWait

SafeGoAndWait 这个函数，提供安全的多并发调用方式。该函数等待所有函数都结束后才返回。

// SafeGoAndWait 进行并发安全并行调用
// 第一个参数是context接口，如果还实现了Container接口，且绑定了日志服务，则使用日志服务
// 第二个参数是匿名函数handlers数组, 进行最终的业务逻辑
// 返回handlers中任何一个错误（如果handlers中有业务逻辑返回错误）
func SafeGoAndWait(ctx context.Context, handlers ...func() error) error

调用方式参照如下的单元测试用例：

func TestSafeGoAndWait(t *testing.T) {
    container := tests.InitBaseContainer()
    container.Bind(&log.HadeTestingLogProvider{})

    errStr := "safe go test error"
    t.Log("safe go and wait start", time.Now().String())
    ctx, _ := gin.CreateTestContext(httptest.NewRecorder())

    err := goroutine.SafeGoAndWait(ctx, func() error {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        return errors.New(errStr)
    }, func() error {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        return nil
    }, func() error {
        time.Sleep(3 * time.Second)
        return nil
    })
    t.Log("safe go and wait end", time.Now().String())

    if err == nil {
        t.Error("err not be nil")
    } else if err.Error() != errStr {
        t.Error("err content not same")
    }

    // panic error
    err = goroutine.SafeGoAndWait(ctx, func() error {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        return errors.New(errStr)
    }, func() error {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        panic("test2")
    }, func() error {
        time.Sleep(3 * time.Second)
        return nil
    })
    if err == nil {
        t.Error("err not be nil")
    } else if err.Error() != errStr {
        t.Error("err content not same")
    }
}

实现说明

实现方面，有几个难点记录下。

首先是接口设计方面

可以看到handler函数在两个接口中是不一样的。在SafeGo接口中，handler定义为func() 而在SafeGoAndWait中，定义为func() error

两者的区别就在于SafeGo这个接口是没有能力处理error的，因为它go出去一个goroutine就直接进行接下来的操作了。而SafeGoAndWait是必须等到所有的请求结束，所以它是有能力接收到error的。

所以SafeGo的handler没有必要设置error返回值，而SafeGoAndWait是可以设置error的。

其次是日志兼容hade

如果出现了panic，如何将panic的日志打印出来。

整个框架我们并不希望有任何的全局变量，包括全局的Log，所以我这里做了一个兼容逻辑。

如果只是传递一个context，我们就使用官方的log包进行打印。

如果传递的是一个即实现了context，又实现了container接口的结构，我们就从container中获取日志服务，来进行日志打印。这样框架的所有日志就能统一在日志打印里面。

				if logger != nil {
						logger.Error(ctx, "safe go handler panic", map[string]interface{}{
							"stack": string(buf),
							"err":   e,
						})
				} else {
						log.Printf("panic\t%v\t%s", e, buf)
				}

由于我们修改了gin的context，让它支持了我们的container容器结构，所以我们可以直接将gin.Context传递进来。具体使用起来就像这样了：

// DemoGoroutine goroutine 的使用示例
func (api *DemoApi) DemoGoroutine(c *gin.Context) {
    logger := c.MustMakeLog()
    logger.Info(c, "request start", nil)

    // 初始化一个orm.DB
    gormService := c.MustMake(contract.ORMKey).(contract.ORMService)
    db, err := gormService.GetDB(orm.WithConfigPath("database.default"))
    if err != nil {
        logger.Error(c, err.Error(), nil)
        c.AbortWithError(50001, err)
        return
    }
    db.WithContext(c)

    err = goroutine.SafeGoAndWait(c, func() error {
        // 查询一条数据
        queryUser := &User{ID: 1}

        err = db.First(queryUser).Error
        logger.Info(c, "query user1", map[string]interface{}{
            "err":  err,
            "name": queryUser.Name,
        })
        return err
    }, func() error {
        // 查询一条数据
        queryUser := &User{ID: 2}

        err = db.First(queryUser).Error
        logger.Info(c, "query user2", map[string]interface{}{
            "err":  err,
            "name": queryUser.Name,
        })
        return err
    })

    if err != nil {
        c.AbortWithError(50001, err)
        return
    }
    c.JSON(200, "ok")
}

最后是打印panic的trace记录

官方的panic其实打印的是所有goroutine的堆栈信息。但是这里我们希望打印的是出panic的那个堆栈信息。所以我们会使用

debug.Stack()

来打印出问题的goroutine的堆栈信息。

为了打印美观，这里将换行符统一替换为\n 来进行展示。

具体的实现代码可以参考github地址：https://github.com/gohade/hade/blob/main/framework/util/goroutine/goroutine.go

说明文档：https://github.com/gohade/hade/blob/main/docs/guide/util.md

总结

为hade封装了两个SafeGo方法。特别是第二个SafeGoAndWait，在实际工作中确实是非常有用的。

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