话说，有这样一个场景，就是客户送不断发送消息，需要服务端异步处理。
一个一个的处理未免有些浪费资源，更好的方法是批量处理。
当消息量特别大时，使用kafka之类的message queue自然是首选，但更多的时候，我们想用更加轻量的方案来解决这个问题。
下面来详细分析一下技术需求，这个方案需要实现以下几点：
- 消息聚合后处理（最大条数为BatchSize）
- 延迟处理（延迟时间为LingerTime）
- 自定义错误处理
- 并发处理
基于这样的需求，我快速的实现了第一步，消息聚合后处理。
var (
eventQueue = make(chan interface{}, 4)
batchSize = 8
workers = 2
batchProcessor = func(messages []interface{}) {
fmt.Printf("%+v \n", messages)
}
)
for i := 0; i < workers; i++ {
go func() {
var batch []interface{}
for {
msg := <-eventQueue
batch = append(batch, msg)
if len(batch) == batchSize {
batchProcessor(batch)
batch = make([]interface{}, 0)
}
}
}()
}
for i := 0; i < 100; i++ {
eventQueue <- i
}代码虽然简单，但是核心已经有了。
- 带buffer的channel相当于一个FIFO的队列
- 多个常驻的goroutine来提高并发
- goroutine之间是并行的，但每个goroutine内是串行的，所以对batch操作是不用加锁的。
下一步就是添加延迟处理，和错误处理了。
var (
eventQueue = make(chan interface{}, 4)
batchSize = 8
workers = 2
lingerTime = 14 * time.Millisecond
batchProcessor = func(batch []interface{}) error {
fmt.Printf("%+v \n", batch)
return nil
}
errHandler = func(err error, batch []interface{}) {
fmt.Println("some error happens")
}
)
for i := 0; i < workers; i++ {
go func() {
var batch []interface{}
lingerTimer := time.NewTimer(0)
if !lingerTimer.Stop() {
<-lingerTimer.C
}
defer lingerTimer.Stop()
for {
select {
case msg := <-eventQueue:
batch = append(batch, msg)
if len(batch) != batchSize {
if len(batch) == 1 {
lingerTimer.Reset(lingerTime)
}
break
}
if err := batchProcessor(batch); err != nil {
errHandler(err, batch)
}
if !lingerTimer.Stop() {
<-lingerTimer.C
}
batch = make([]interface{}, 0)
case <-lingerTimer.C:
if err := batchProcessor(batch); err != nil {
errHandler(err, batch)
}
batch = make([]interface{}, 0)
}
}
}()
}
for i := 0; i < 100; i++ {
eventQueue <- i
time.Sleep(1 * time.Millisecond)
}虽然只多加了两个点，代码明显复杂了许多，这其实也是很多库的成长过程吧。
一开始专注解决核心问题时，代码还很清晰，当功能逐渐扩展后，代码行数快速增加。
这时，如果抓不住核心，很容易迷失在代码中。关于这一点，相信大家在加入一个新的项目，或者看一些成熟项目的源码时都有同感。(这也是为什么我把不同阶段的代码都列出来的原因，不知各位看官意下如何)
言归正传，关于代码中为什么使用time.Timer而不是time.After，是因为time.After在for select中使用时，会发生内存泄露。
具体分析，请查看golang time.After内存泄露问题分析和GOLANG中time.After释放的问题。
所以说呀，代码写的越多，越容易出bug，但是功能不完善，代码还是要写的。
实现到这里，当个原型是绰绰有余了，但是要作为一个通用的库，还有很多功能要做，比如说：自定义配置。
最终版的代码，不多不少，正好200行，代码如下：
package channelx
import (
"runtime"
"sync"
"time"
)
// Represents the aggregator
type Aggregator struct {
option AggregatorOption
wg *sync.WaitGroup
quit chan struct{}
eventQueue chan interface{}
batchProcessor BatchProcessFunc
}
// Represents the aggregator option
type AggregatorOption struct {
BatchSize int
Workers int
ChannelBufferSize int
LingerTime time.Duration
ErrorHandler ErrorHandlerFunc
Logger Logger
}
// the func to batch process items
type BatchProcessFunc func([]interface{}) error
// the func to set option for aggregator
type SetAggregatorOptionFunc func(option AggregatorOption) AggregatorOption
// the func to handle error
type ErrorHandlerFunc func(err error, items []interface{}, batchProcessFunc BatchProcessFunc, aggregator *Aggregator)
// Creates a new aggregator
func NewAggregator(batchProcessor BatchProcessFunc, optionFuncs ...SetAggregatorOptionFunc) *Aggregator {
option := AggregatorOption{
BatchSize: 8,
Workers: runtime.NumCPU(),
LingerTime: 1 * time.Minute,
}
for _, optionFunc := range optionFuncs {
option = optionFunc(option)
}
if option.ChannelBufferSize <= option.Workers {
option.ChannelBufferSize = option.Workers
}
return &Aggregator{
eventQueue: make(chan interface{}, option.ChannelBufferSize),
option: option,
quit: make(chan struct{}),
wg: new(sync.WaitGroup),
batchProcessor: batchProcessor,
}
}
// Try enqueue an item, and it is non-blocked
func (agt *Aggregator) TryEnqueue(item interface{}) bool {
select {
case agt.eventQueue <- item:
return true
default:
if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Warnf("Aggregator: Event queue is full and try reschedule")
}
runtime.Gosched()
select {
case agt.eventQueue <- item:
return true
default:
if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Warnf("Aggregator: Event queue is still full and %+v is skipped.", item)
}
return false
}
}
}
// Enqueue an item, will be blocked if the queue is full
func (agt *Aggregator) Enqueue(item interface{}) {
agt.eventQueue <- item
}
// Start the aggregator
func (agt *Aggregator) Start() {
for i := 0; i < agt.option.Workers; i++ {
index := i
go agt.work(index)
}
}
// Stop the aggregator
func (agt *Aggregator) Stop() {
close(agt.quit)
agt.wg.Wait()
}
// Stop the aggregator safely, the difference with Stop is it guarantees no item is missed during stop
func (agt *Aggregator) SafeStop() {
if len(agt.eventQueue) == 0 {
close(agt.quit)
} else {
ticker := time.NewTicker(50 * time.Millisecond)
for range ticker.C {
if len(agt.eventQueue) == 0 {
close(agt.quit)
break
}
}
ticker.Stop()
}
agt.wg.Wait()
}
func (agt *Aggregator) work(index int) {
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Errorf("Aggregator: recover worker as bad thing happens %+v", r)
}
agt.work(index)
}
}()
agt.wg.Add(1)
defer agt.wg.Done()
batch := make([]interface{}, 0, agt.option.BatchSize)
lingerTimer := time.NewTimer(0)
if !lingerTimer.Stop() {
<-lingerTimer.C
}
defer lingerTimer.Stop()
loop:
for {
select {
case req := <-agt.eventQueue:
batch = append(batch, req)
batchSize := len(batch)
if batchSize < agt.option.BatchSize {
if batchSize == 1 {
lingerTimer.Reset(agt.option.LingerTime)
}
break
}
agt.batchProcess(batch)
if !lingerTimer.Stop() {
<-lingerTimer.C
}
batch = make([]interface{}, 0, agt.option.BatchSize)
case <-lingerTimer.C:
if len(batch) == 0 {
break
}
agt.batchProcess(batch)
batch = make([]interface{}, 0, agt.option.BatchSize)
case <-agt.quit:
if len(batch) != 0 {
agt.batchProcess(batch)
}
break loop
}
}
}
func (agt *Aggregator) batchProcess(items []interface{}) {
agt.wg.Add(1)
defer agt.wg.Done()
if err := agt.batchProcessor(items); err != nil {
if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Errorf("Aggregator: error happens")
}
if agt.option.ErrorHandler != nil {
go agt.option.ErrorHandler(err, items, agt.batchProcessor, agt)
} else if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Errorf("Aggregator: error happens in batchProcess and is skipped")
}
} else if agt.option.Logger != nil {
agt.option.Logger.Infof("Aggregator: %d items have been sent.", len(items))
}
}到此 Go语言 channel 实现消息的批量处理介绍完成。
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