问题背景

在一些日常开发复杂生产环境下，许多的操作需要在任何场景都要保证业务正常运行。

如果我们对线上服务进行简单粗暴更新，如下：

1. kill -9 服务
2. 再启动服务

那么将不可避免地出现以下两个问题：

• 未处理完业务的请求，被迫中断，导致数据一致性遭到破坏
• 重新启动服务过程中，一些请求无法进来，导致短暂的服务不可用现象

上面两种情况影响正常的业务，必然会造成一些影响，针对以上情形，一般有三种处理方案：

1. 生产环境会通过四层(负载均衡器)->七层(网关)->服务，那么可以通过流量调度的方式实现平滑重启
2. k8s容器编排管理，实现平滑重启
3. 程序自身完成平滑重启，本文主要介绍这种方式

什么是平滑重启

进程在不关闭其所监听端口的情况下进行重启，并且重启的整个过程保证所有请求都能被正常不受影响的处理。

主要步骤：

1. 原进程（父进程）先fork一个子进程出来，同时让fork出来的子进程继承父进程所监听的socket。
2. 子进程完成初始化后，开始接收socket的请求。
3. 父进程停止接收新的请求，并将当下的请求处理完，等待连接空闲后，平滑退出。

信号（Signal）

服务的平滑重启，主要依赖进程接收的信号（实现进程间通信），这里简单的介绍Golang中信号的处理：

发送信号

• kill： 命令允许用户发送一个特定的信号给进程
• raise： 库函数可以发送特定的信号给当前进程

在Linux下运行man kill可以查看此命令的介绍和用法。

kill -- terminate or signal a process
The kill utility sends a signal to the processes specified by the pid operands.
Only the super-user may send signals to other users' processes.

常用信号类型

信号的默认行为：

• term：信号终止进程
• core：产生核心转储文件并退出
• ignore：忽略信号
• stop：信号停止进程
• cont：信号恢复一个已停止的进程

信号接收测试

package main

import (
    "log"
    "os"
    "os/signal"
    "syscall"
)

func main() {
    sigsChan := make(chan os.Signal)
    signal.Notify(sigs, syscall.SIGHUP, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM, syscall.SIGQUIT, syscall.SIGUSR1, syscall.SIGUSR2)

    // 监听所有信号
    log.Println("listen signal")
    signal.Notify(sigsChan)

    // 打印进程id
    log.Println("PID:", os.Getppid())

    s := <-sigsChan
    log.Println("退出信号", s)
}

go run main.go
## --> listen signal
## --> PID: 6808

kill -s HUP 6808
# --> Hangup: 1

实现案例

demo：

func main() {
   sigsChan := make(chan os.Signal)
   signal.Notify(sigs, syscall.SIGHUP, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM, syscall.SIGQUIT, syscall.SIGUSR1, syscall.SIGUSR2)

   // 监听所有信号
   log.Println("listen signal")
   signal.Notify(sigsChan)

   // 打印进程pid
   log.Println("PID:", os.Getppid())
   go func() {
      for s := range sigsChan {
         switch s {
         case syscall.SIGHUP:
            log.Println("startNewProcess...")
            startNewProcess()
            log.Println("shutdownParentProcess...")
            shutdownParentProcess()
         case syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM, syscall.SIGQUIT:
            log.PrintLn("Program Exit...", s)
         case syscall.SIGUSR1:
            log.Println("usr1 signal", s)
         case syscall.SIGUSR2:
            log.Println("usr2 signal", s)
         default:
            log.Println("other signal", s)
         }
      }
   }()

   <-sigsChan
}

推荐组件

Facebookarchive/grace

shutdown优雅退出

go 1.8.x后，golang在http里加入了shutdown方法，用来控制优雅退出。

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net/http"
    "os"
    "os/signal"
    "syscall"
    "time"
)

func main() {
    s := http.NewServeMux()
    s.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        time.Sleep(3 * time.Second)
        log.Println(w, "Hello world!")
    })
    server := &http.Server{
        Addr:    ":8090",
        Handler: s,
    }
    go server.ListenAndServe()

    listenSignal(context.Background(), server)
}

func listenSignal(ctx context.Context, httpSrv *http.Server) {
    sigsChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(sigs, syscall.SIGHUP, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM, syscall.SIGQUIT)

    select {
    case <-sigsChan:
        log.Println("notify sigsChan")
        httpSrv.Shutdown(ctx)
        log.Println("http shutdown")
    }
}

小结

在日常的生产环境中，优雅地重启某个服务是一个不可缺少的环节，无论是在go进程层间，或者上层的服务流量调度层面，都有许多的不同方案，选择最适合方案，保证服务稳定才是最重要的。