Go: 屏障并发模式

什么是屏障并发模式？

假设有这么一种场景，一个微服务需要调其他两个微服务的响应结果来返回结果给客户端。屏障并发模式在这里就有用武之地了。

屏障并发模式会使一个服务阻塞等待给客户端响应结果，直到从其他一个或多个不同的Goroutine(服务)中获取到返回内容。怎样才能使服务具有阻塞性质？我们可以用锁，但是 在Go中更习惯使用无缓冲通道。

目标

顾名思义，屏障模式就是让程序阻塞直到准备就绪为止。其目标就是：

• 组合来自一个或多个goroutine的数据。
• 判断这些来自不同goroutine返回的结果是否正确。必须要所有的goroutine返回的结果都正确才能继续执行。

聚合HTTP请求

例如，在一个微服务当中需要执行两个HTTP GET请求，然后将请求的返回结果组合成一个完整内容打印到控制台。这里HTTP 请求必须在不同的Goroutine中执行，只有两个请求都返回正确才会打印。如果任意请求返回错误，只打印错误。设计必须并发执行，可以利用多核并发执行HTTP请求。

在上面的图中，实线表示HTTP请求，虚线表示请求响应通道。main函数通过两个Goroutine发起两个请求。两个Goroutine共享一个通道将结果返回给main函数。这个应用程序的主要目标是获得两个不同调用的合并响应。

首先需要一个函数来为每个HTTP请求创建Goroutine。你还记得Goroutine之间如何通信的吧？没错是用channel！因此需要一个channel来处理请求的返回结果或错误。但可以稍微简化，将每个请求的响应和错误放在一个barrierResp结构体中。

代码实现

import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "time"
)

var timeoutMilliseconds int = 5000

type barrierResp struct {
    Err  error
    Resp string
}

func barrier(endpoints ...string) {
    requestNumber := len(endpoints)

    in := make(chan barrierResp, requestNumber)
    defer close(in)

    responses := make([]barrierResp, requestNumber)
    for _, endpoint := range endpoints {
        go makeRequest(in, endpoint)
    }
    var hasError bool
    for i := 0; i < requestNumber; i++ {
        resp := <-in
        if resp.Err != nil {
            fmt.Println("ERROR: ", resp.Err)
            hasError = true
        }
        responses[i] = resp
    }

    if !hasError {
        for _, resp := range responses {
            fmt.Println(resp.Resp)
        }
    }
}

代码很简单，每个Goroutine都返回一个barrierResp类型。通过一个缓冲通道来接收不同Goroutine的返回结果，并对返回的结果进行检查是否返回有错误。

func makeRequest(out chan<- barrierResp, url string) {
    res := barrierResp{}
    client := http.Client{
        Timeout: time.Duration(timeoutMilliseconds) * time.Millisecond,
    }

    resp, err := client.Get(url)
    if err != nil {
        res.Err = err
        out <- res
        return
    }

    byt, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
    if err != nil {
        res.Err = err
        out <- res
        return
    }
    res.Resp = string(byt)
    out <- res
}

makeRequest函数很简单，接受一个channel来发送返回结果。这里通过http.Client设置请求超时。最后将请求结果通过out通道发送给barrier函数。

注意：发起HTTP请求必须设置超时时间，否则程序可能会阻塞。