版本 5 - 分布式程序

第 5 个版本的代码 goto_v519.8 节19.9 节 讨论)见 goto_v5。该版本仍然基于 gob 存储,但很容易调整为使用 json,正如版本 4 演示的那样。

19.8 多服务器处理架构

目前为止 goto 以单线程运行,但即使用协程,在一台机器上运行的单一进程,也只能为一定数量的并发请求提供服务。一个缩短网址服务,相对于 Add()(用 Put() 写入),通常 Redirect() 服务(用 Get() 读取)要多得多。因此我们应该可以创建任意数量的只读的从 (slave) 服务器,提供服务并缓存 Get() 方法调用的结果,将 Put() 请求转发给主 (master) 服务器,类似如下架构:

图 19.5 跨越主从计算机的分布式负载

对于 slave 进程,要在网络上运行 goto 应用的一个 master 节点实例,它们必须能相互通信。Go 的 rpc 包为跨越网络发起函数调用提供了便捷的途径。这里将把 URLStore 变为 RPC 服务(15.9 节 详细讨论了 rpc 包)。slave 进程将应对 Get() 请求以交付长 URL。当一个长 URL 要被转换为缩短版本(使用 Put() 方法)时,它们通过 rpc 连接把任务委托给 master 进程,因此只有 master 节点会写入数据文件。

截至目前 URLStore 上基本的 Get()Put() 方法具有如下签名:

  1. func (s *URLStore) Get(key string) string
  2. func (s *URLStore) Put(url string) string

而 RPC 调用仅能使用如下形式的方法(tT 类型的值):

  1. func (t T) Name(args *ArgType, reply *ReplyType) error

要使 URLStore 成为 RPC 服务,需要修改 Put()Get() 方法使它们符合上述函数签名。以下是修改后的签名:

  1. func (s *URLStore) Get(key, url *string) error
  2. func (s *URLStore) Put(url, key *string) error

Get() 代码变更为:

  1. func (s *URLStore) Get(key, url *string) error {
  2. s.mu.RLock()
  3. defer s.mu.RUnlock()
  4. if u, ok := s.urls[*key]; ok {
  5. *url = u
  6. return nil
  7. }
  8. return errors.New("key not found")
  9. }

现在,键和长 URL 都变成了指针,必须加上前缀 * 来取得它们的值,例如 *key 这种形式。u 是一个值,可以用 *url = u 来将其赋值给指针。

接着对 Put() 代码做同样的改动:

  1. func (s *URLStore) Put(url, key *string) error {
  2. for {
  3. *key = genKey(s.Count())
  4. if err := s.Set(key, url); err == nil {
  5. break
  6. }
  7. }
  8. if s.save != nil {
  9. s.save <- record{*key, *url}
  10. }
  11. return nil
  12. }

Put() 调用 Set(),由于后者也要做调整,keyurl 参数现在是指针类型,还必须返回 error 取代 boolean

  1. func (s *URLStore) Set(key, url *string) error {
  2. s.mu.Lock()
  3. defer s.mu.Unlock()
  4. if _, present := s.urls[*key]; present {
  5. return errors.New("key already exists")
  6. }
  7. s.urls[*key] = *url
  8. return nil
  9. }

同样,当从 load() 调用 Set() 时,也必须做调整:

  1. s.Set(&r.Key, &r.URL)

还必须修改 HTTP 处理函数以适应 URLStore 上的更改。Redirect() 处理函数现在返回 URLStore 给出错误的字符串形式:

  1. func Redirect(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  2. key := r.URL.Path[1:]
  3. var url string
  4. if err := store.Get(&key, &url); err != nil {
  5. http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
  6. return
  7. }
  8. http.Redirect(w, r, url, http.StatusFound)
  9. }

Add() 处理函数也以基本相同的方式修改:

  1. func Add(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  2. url := r.FormValue("url")
  3. if url == "" {
  4. fmt.Fprint(w, AddForm)
  5. return
  6. }
  7. var key string
  8. if err := store.Put(&url, &key); err != nil {
  9. http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
  10. return
  11. }
  12. fmt.Fprintf(w, "http://%s/%s", *hostname, key)
  13. }

要使应用程序更灵活,正如之前章节所为,可以添加一个命令行标志 (flag) 来决定是否在 main() 函数中启用 RPC 服务器:

  1. var rpcEnabled = flag.Bool("rpc", false, "enable RPC server")

要使 RPC 工作,还要用 rpc 包来注册 URLStore,并用 HandleHTTP() 创建基于 HTTP 的 RPC 处理器:

  1. func main() {
  2. flag.Parse()
  3. store = NewURLStore(*dataFile)
  4. if *rpcEnabled { // flag has been set
  5. rpc.RegisterName("Store", store)
  6. rpc.HandleHTTP()
  7. }
  8. ... (set up http like before)
  9. }

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