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网关=反向代理+负载均衡+各种策略,技术实现也有多种多样,有基于 nginx 使用 lua 的实现,比如 openresty、kong;也有基于 zuul 的通用网关;还有就是 golang 的网关,比如 tyk。
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这篇文章主要是讲如何基于 golang 实现一个简单的网关。
转自: troy.wang/docs/golang/posts/golang-gateway/
整理:go语言钟文文档:
启动两个后端 web 服务(代码)
这里使用命令行工具进行测试
具体代码
直接使用基础库 httputil 提供的NewSingleHostReverseProxy即可,返回的reverseProxy对象实现了serveHttp方法,因此可以直接作为 handler。
具体代码
director中定义回调函数,入参为*http.Request,决定如何构造向后端的请求,比如 host 是否向后传递,是否进行 url 重写,对于 header 的处理,后端 target 的选择等,都可以在这里完成。
director在这里具体做了:
modifyResponse中定义回调函数,入参为*http.Response,用于修改响应的信息,比如响应的 Body,响应的 Header 等信息。
最终依旧是返回一个ReverseProxy,然后将这个对象作为 handler 传入即可。
参考 2.2 中的NewSingleHostReverseProxy,只需要实现一个类似的、支持多 targets 的方法即可,具体实现见后面。
作为一个网关服务,在上面 2.3 的基础上,需要支持必要的负载均衡策略,比如:
随便 random 一个整数作为索引,然后取对应的地址即可,实现比较简单。
具体代码
使用curIndex进行累加计数,一旦超过 rss 数组的长度,则重置。
具体代码
轮询带权重,如果使用计数递减的方式,如果权重是5,1,1那么后端 rs 依次为a,a,a,a,a,b,c,a,a,a,a…,其中 a 后端会瞬间压力过大;参考 nginx 内部的加权轮询,或者应该称之为平滑加权轮询,思路是:
后端真实节点包含三个权重:
操作步骤:
具体代码
一致性 hash 算法,主要是用于分布式 cache 热点/命中问题;这里用于基于某 key 的 hash 值,路由到固定后端,但是只能是基本满足流量绑定,一旦后端目标节点故障,会自动平移到环上最近的那么个节点。
实现:
具体代码
每一种不同的负载均衡算法,只需要实现添加以及获取的接口即可。
然后使用工厂方法,根据传入的参数,决定使用哪种负载均衡策略。
具体代码
作为网关,中间件必不可少,这类包括请求响应的模式,一般称作洋葱模式,每一层都是中间件,一层层进去,然后一层层出来。
中间件的实现一般有两种,一种是使用数组,然后配合 index 计数;一种是链式调用。
具体代码
本教程介绍了使用 Godatabase/sql及其标准库中的包访问关系数据库的基础知识。
您将使用的database/sql包包括用于连接数据库、执行事务、取消正在进行的操作等的类型和函数。
在本教程中,您将创建一个数据库,然后编写代码来访问该数据库。您的示例项目将是有关老式爵士乐唱片的数据存储库。
首先,为您要编写的代码创建一个文件夹。
1、打开命令提示符并切换到您的主目录。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
2、在命令提示符下,为您的代码创建一个名为 data-access 的目录。
3、创建一个模块,您可以在其中管理将在本教程中添加的依赖项。
运行go mod init命令,为其提供新代码的模块路径。
此命令创建一个 go.mod 文件,您添加的依赖项将在其中列出以供跟踪。
注意: 在实际开发中,您会指定一个更符合您自己需求的模块路径。有关更多信息,请参阅一下文章。
GO语言(二十五):管理依赖项(上)
GO语言(二十六):管理依赖项(中)
GO语言(二十七):管理依赖项(下)
接下来,您将创建一个数据库。
在此步骤中,您将创建要使用的数据库。您将使用 DBMS 本身的 CLI 创建数据库和表,以及添加数据。
您将创建一个数据库,其中包含有关黑胶唱片上的老式爵士乐录音的数据。
这里的代码使用MySQL CLI,但大多数 DBMS 都有自己的 CLI,具有类似的功能。
1、打开一个新的命令提示符。
在命令行,登录到您的 DBMS,如下面的 MySQL 示例所示。
2、在mysql命令提示符下,创建一个数据库。
3、切到您刚刚创建的数据库,以便您可以添加表。
4、在文本编辑器的 data-access 文件夹中,创建一个名为 create-tables.sql 的文件来保存用于添加表的 SQL 脚本。
将以下 SQL 代码粘贴到文件中,然后保存文件。
在此 SQL 代码中:
(1)删除名为album表。 首先执行此命令可以让您更轻松地稍后重新运行脚本。
(2)创建一个album包含四列的表:title、artist和price。每行的id值由 DBMS 自动创建。
(3)添加带有值的四行。
5、在mysql命令提示符下,运行您刚刚创建的脚本。
您将使用以下形式的source命令:
6、在 DBMS 命令提示符处,使用SELECT语句来验证您是否已成功创建包含数据的表。
接下来,您将编写一些 Go 代码进行连接,以便进行查询。
现在你已经有了一个包含一些数据的数据库,开始你的 Go 代码。
找到并导入一个数据库驱动程序,该驱动程序会将您通过database/sql包中的函数发出的请求转换为数据库可以理解的请求。
1、在您的浏览器中,访问SQLDrivers wiki 页面以识别您可以使用的驱动程序。
2、使用页面上的列表来识别您将使用的驱动程序。为了在本教程中访问 MySQL,您将使用 Go-MySQL-Driver。
3、请注意驱动程序的包名称 - 此处为github.com/go-sql-driver/mysql.
4、使用您的文本编辑器,创建一个用于编写 Go 代码的文件,并将该文件作为 main.go 保存在您之前创建的数据访问目录中。
5、进入main.go,粘贴以下代码导入驱动包。
在此代码中:
(1)将您的代码添加到main包中,以便您可以独立执行它。
(2)导入 MySQL 驱动程序github.com/go-sql-driver/mysql。
导入驱动程序后,您将开始编写代码以访问数据库。
现在编写一些 Go 代码,让您使用数据库句柄访问数据库。
您将使用指向结构的指针sql.DB,它表示对特定数据库的访问。
编写代码
1、进入 main.go,在import您刚刚添加的代码下方,粘贴以下 Go 代码以创建数据库句柄。
在此代码中:
(3)使用 MySQL 驱动程序Config和FormatDSN类型以收集连接属性并将它们格式化为连接字符串的 DSN。
该Config结构使代码比连接字符串更容易阅读。
(4)调用sql.Open 初始化db变量,传递 FormatDSN。
(5)检查来自 的错误sql.Open。例如,如果您的数据库连接细节格式不正确,它可能会失败。
为了简化代码,您调用log.Fatal结束执行并将错误打印到控制台。在生产代码中,您会希望以更优雅的方式处理错误。
(6)调用DB.Ping以确认连接到数据库有效。在运行时, sql.Open可能不会立即连接,具体取决于驱动程序。您在Ping此处使用以确认 database/sql包可以在需要时连接。
(7)检查来自Ping的错误,以防连接失败。
(8)Ping如果连接成功,则打印一条消息。
文件的顶部现在应该如下所示:
3、保存 main.go。
1、开始跟踪 MySQL 驱动程序模块作为依赖项。
使用go get 添加 github.com/go-sql-driver/mysql 模块作为您自己模块的依赖项。使用点参数表示“获取当前目录中代码的依赖项”。
2、在命令提示符下,设置Go 程序使用的DBUSER和DBPASS环境变量。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
3、在包含 main.go 的目录中的命令行中,通过键入go run来运行代码。
连接成功了!
接下来,您将查询一些数据。
本教程介绍了 Go 中模糊测试的基础知识。通过模糊测试,随机数据会针对您的测试运行,以尝试找出漏洞或导致崩溃的输入。可以通过模糊测试发现的一些漏洞示例包括 SQL 注入、缓冲区溢出、拒绝服务和跨站点脚本攻击。
在本教程中,您将为一个简单的函数编写一个模糊测试,运行 go 命令,并调试和修复代码中的问题。
首先,为您要编写的代码创建一个文件夹。
1、打开命令提示符并切换到您的主目录。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
2、在命令提示符下,为您的代码创建一个名为 fuzz 的目录。
3、创建一个模块来保存您的代码。
运行go mod init命令,为其提供新代码的模块路径。
接下来,您将添加一些简单的代码来反转字符串,稍后我们将对其进行模糊测试。
在此步骤中,您将添加一个函数来反转字符串。
a.使用您的文本编辑器,在 fuzz 目录中创建一个名为 main.go 的文件。
独立程序(与库相反)始终位于 package 中main。
此函数将接受string,使用byte进行循环 ,并在最后返回反转的字符串。
此函数将运行一些Reverse操作,然后将输出打印到命令行。这有助于查看运行中的代码,并可能有助于调试。
e.该main函数使用 fmt 包,因此您需要导入它。
第一行代码应如下所示:
从包含 main.go 的目录中的命令行,运行代码。
可以看到原来的字符串,反转它的结果,然后再反转它的结果,就相当于原来的了。
现在代码正在运行,是时候测试它了。
在这一步中,您将为Reverse函数编写一个基本的单元测试。
a.使用您的文本编辑器,在 fuzz 目录中创建一个名为 reverse_test.go 的文件。
b.将以下代码粘贴到 reverse_test.go 中。
这个简单的测试将断言列出的输入字符串将被正确反转。
使用运行单元测试go test
接下来,您将单元测试更改为模糊测试。
单元测试有局限性,即每个输入都必须由开发人员添加到测试中。模糊测试的一个好处是它可以为您的代码提供输入,并且可以识别您提出的测试用例没有达到的边缘用例。
在本节中,您将单元测试转换为模糊测试,这样您就可以用更少的工作生成更多的输入!
请注意,您可以将单元测试、基准测试和模糊测试保存在同一个 *_test.go 文件中,但对于本示例,您将单元测试转换为模糊测试。
在您的文本编辑器中,将 reverse_test.go 中的单元测试替换为以下模糊测试。
Fuzzing 也有一些限制。在您的单元测试中,您可以预测Reverse函数的预期输出,并验证实际输出是否满足这些预期。
例如,在测试用例Reverse("Hello, world")中,单元测试将返回指定为"dlrow ,olleH".
模糊测试时,您无法预测预期输出,因为您无法控制输入。
但是,Reverse您可以在模糊测试中验证函数的一些属性。在这个模糊测试中检查的两个属性是:
(1)将字符串反转两次保留原始值
(2)反转的字符串将其状态保留为有效的 UTF-8。
注意单元测试和模糊测试之间的语法差异:
(3)确保新包unicode/utf8已导入。
随着单元测试转换为模糊测试,是时候再次运行测试了。
a.在不进行模糊测试的情况下运行模糊测试,以确保种子输入通过。
如果您在该文件中有其他测试,您也可以运行go test -run=FuzzReverse,并且您只想运行模糊测试。
b.运行FuzzReverse模糊测试,查看是否有任何随机生成的字符串输入会导致失败。这是使用go test新标志-fuzz执行的。
模糊测试时发生故障,导致问题的输入被写入将在下次运行的种子语料库文件中go test,即使没有-fuzz标志也是如此。要查看导致失败的输入,请在文本编辑器中打开写入 testdata/fuzz/FuzzReverse 目录的语料库文件。您的种子语料库文件可能包含不同的字符串,但格式相同。
语料库文件的第一行表示编码版本。以下每一行代表构成语料库条目的每种类型的值。由于 fuzz target 只需要 1 个输入,因此版本之后只有 1 个值。
c.运行没有-fuzz标志的go test; 新的失败种子语料库条目将被使用:
由于我们的测试失败,是时候调试了。
Go语言由Google公司开发,并于2009年开源,相比Java/Python/C等语言,Go尤其擅长并发编程,性能堪比C语言,开发效率肩比Python,被誉为“21世纪的C语言”。
Go语言在云计算、大数据、微服务、高并发领域应用应用非常广泛。BAT大厂正在把Go作为新项目开发的首选语言。
Go语言应用范围:
1、服务端开发:以前你使用C或者C++做的那些事情,用Go来做很合适,例如日志处理、文件系统、监控系统等;
2、DevOps:运维生态中的Docker、K8s、prometheus、grafana、open-falcon等都是使用Go语言开发;
3、网络编程:大量优秀的Web框架如Echo、Gin、Iris、beego等,而且Go内置的 net/http包十分的优秀;
4、Paas云平台领域:Kubernetes和Docker Swarm等;
5、分布式存储领域:etcd、Groupcache、TiDB、Cockroachdb、Influxdb等;
6、区块链领域:区块链里面有两个明星项目以太坊和fabric都使用Go语言;
7、容器虚拟化:大名鼎鼎的Docker就是使用Go语言实现的;
8、爬虫及大数据:Go语言天生支持并发,所以十分适合编写分布式爬虫及大数据处理。