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
当您对外部模块的存储库进行了 fork (例如修复模块代码中的问题或添加功能)时,您可以让 Go 工具将您的 fork 用于模块的源代码。这对于测试您自己的代码的更改很有用。
为此,您可以使用go.mod 文件中的replace指令将外部模块的原始模块路径替换为存储库中 fork 的路径。这指示 Go 工具在编译时使用替换路径(fork 的位置),例如,同时允许您保留import 原始模块路径中的语句不变。
在以下 go.mod 文件示例中,当前模块需要外部模块example点抗 /theirmodule。然后该replace指令将原始模块路径替换为example点抗 /myfork/theirmodule模块自己的存储库的分支。
设置require/replace对时,使用 Go 工具命令确保文件描述的需求保持一致。使用go list命令获取当前模块正在使用的版本。然后使用go mod edit命令将需要的模块替换为fork:
注意: 当您使用该replace指令时,Go 工具不会像添加依赖项中所述对外部模块进行身份验证。
您可以使用go get命令从其存储库中的特定提交为模块添加未发布的代码。
为此,您使用go get命令,用符号@指定您想要的代码 。当您使用go get时,该命令将向您的 go.mod 文件添加一个 需要外部模块的require指令,使用基于有关提交的详细信息的伪版本号。
以下示例提供了一些说明。这些基于源位于 git 存储库中的模块。
当您的代码不再使用模块中的任何包时,您可以停止将该模块作为依赖项进行跟踪。
要停止跟踪所有未使用的模块,请运行go mod tidy 命令。此命令还可能添加在模块中构建包所需的缺失依赖项。
要删除特定依赖项,请使用go get,指定模块的模块路径并附加 @none,如下例所示:
go get命令还将降级或删除依赖于已删除模块的其他依赖项。
当您使用 Go 工具处理模块时,这些工具默认从 proxy.golang.org(一个公共的 Google 运行的模块镜像)或直接从模块的存储库下载模块。您可以指定 Go 工具应该使用另一个代理服务器来下载和验证模块。
如果您(或您的团队)已经设置或选择了您想要使用的不同模块代理服务器,您可能想要这样做。例如,有些人设置了模块代理服务器,以便更好地控制依赖项的使用方式。
要为 Go 工具指定另一个模块代理服务器,请将GOPROXY 环境变量设置为一个或多个服务器的 URL。Go 工具将按照您指定的顺序尝试每个 URL。默认情况下,GOPROXY首先指定一个公共的 Google 运行模块代理,然后从模块的存储库直接下载(在其模块路径中指定):
您可以将变量设置为其他模块代理服务器的 URL,用逗号或管道分隔 URL。
Go 模块经常在公共互联网上不可用的版本控制服务器和模块代理上开发和分发。您可以设置 GOPRIVATE环境变量。您可以设置GOPRIVATE环境变量来配置go命令以从私有源下载和构建模块。然后 go 命令可以从私有源下载和构建模块。
GOPRIVATE或环境变量可以设置为匹配模块前缀的全局模式列表,这些GONOPROXY前缀是私有的,不应从任何代理请求。例如:
cobra是一个提供简单接口来创建强大的现代CLI界面的库类似git git tools,cobra也是一个应用程序,它会生成你的应用程序的脚手架来快速开发基于cobra的应用程序
cobra提供:
cobra建立在命令、参数、标志的结构之上
commands代表动作,args是事物,flags是动作的修饰符
最好的应用程序在使用时读起来就像句子,因此,用户直观地知道如何与它们交互
模式如下:APPNAME VERB NOUN --ADJECTIVE. or APPNAME COMMAND ARG --FLAG(APPNAME 动词 名词 形容词 或者 APPNAME 命令 参数 标志)
一些真实世界的好例子可以更好地说明这一点
kubectl 命令更能体现APPNAME 动词 名词 形容词
如下的例子,server 是command,port是flag
这个命令中,我们告诉git 克隆url
命令是应用程序的中心点,应用程序支持的每一个交互都包含在一个命令中,命令可以有子命令,也可以运行操作
在上面的例子中,server是命令
更多关于cobra.Command
flag是一种修改命令行为的方式,cobra支持完全兼容POSIX标志,也支持go flag package,cobra可以定义到子命令上的标志,也可以仅对该命令可用的标志
在上面的命令中,port是标志
标志的功能由 pflag library 提供,pflag library是flag标准库的一个分支,在添加POSIX兼容性的同时维护相同的接口。
使用cobra很简单,首先,使用go get按照最新版本的库,这个命令会安装cobra可执行程序以及库和依赖项
下一步,引入cobra到应用程序中
虽然欢迎您提供自己的组织,但通常基于Cobra的应用程序将遵循以下组织结构:
在Cobra应用程序中,main.go文件通常非常简单。它有一个目的:初始化Cobra。
使用cobra生成器
cobra提供了程序用来创建你的应用程序然后添加你想添加的命令,这是将cobra引入应用程序最简单的方式
这儿 你可以发现关于cobra的更多信息
要手动实现cobra,需要创建一个main.go 和rootCmd文件,可以根据需要提供其他命令
Cobra不需要任何特殊的构造器。只需创建命令。
理想情况下,您可以将其放在app/cmd/root.go中:
在init()函数中定义标志和处理配置
例子如下,cmd/root.go:
创建main.go
使用root命令,您需要让主函数执行它。为清楚起见,Execute应该在根目录下运行,尽管它可以在任何命令上调用。
在Cobra应用程序中,main.go文件通常非常简单。它有一个目的:初始化Cobra。
可以定义其他命令,通常每个命令在cmd/目录中都有自己的文件。
如果要创建版本命令,可以创建cmd/version.go并用以下内容填充它:
如果希望将错误返回给命令的调用者,可以使用RunE。
然后可以在execute函数调用中捕获错误。
标志提供修饰符来控制操作命令的操作方式。
由于标志是在不同的位置定义和使用的,因此我们需要在外部定义一个具有正确作用域的变量来分配要使用的标志。
有两种不同的方法来分配标志。
标志可以是“持久”的,这意味着该标志将可用于分配给它的命令以及该命令下的每个命令。对于全局标志,在根上指定一个标志作为持久标志。
也可以在本地分配一个标志,该标志只应用于该特定命令。
默认情况下,Cobra只解析目标命令上的本地标志,而忽略父命令上的任何本地标志。通过启用Command.TraverseChildren,Cobra将在执行目标命令之前解析每个命令上的本地标志。
使用viper绑定标志
在本例中,持久标志author与viper绑定。注意:当用户未提供--author标志时,变量author将不会设置为config中的值。
更多关于 viper的文档
Flags默认是可选的,如果希望命令在未设置标志时报告错误,请根据需要进行标记:
持久性Flags
可以使用命令的Args字段指定位置参数的验证。
内置了以下验证器:
在下面的示例中,我们定义了三个命令。两个是顶级命令,一个(cmdTimes)是顶级命令之一的子命令。在这种情况下,根是不可执行的,这意味着需要一个子命令。这是通过不为“rootCmd”提供“Run”来实现的。
我们只为一个命令定义了一个标志。
有关标志的更多文档,请访问
对于一个更完整的例子更大的应用程序,请检查 Hugo 。
当您有子命令时,Cobra会自动将help命令添加到应用程序中。当用户运行“应用程序帮助”时,将调用此函数。此外,help还支持所有其他命令作为输入。例如,您有一个名为“create”的命令,没有任何附加配置;调用“app help create”时,Cobra将起作用。每个命令都会自动添加“-help”标志。
以下输出由Cobra自动生成。除了命令和标志定义之外,不需要任何东西。
帮助就像其他命令一样。它周围没有特殊的逻辑或行为。事实上,你可以提供你想提供的。
您可以为默认命令提供自己的帮助命令或模板,以用于以下功能:
当用户提供无效的标志或无效的命令时,Cobra通过向用户显示“用法”来响应。
你可以从上面的帮助中认识到这一点。这是因为默认帮助将用法作为其输出的一部分嵌入。
您可以提供自己的使用函数或模板供Cobra使用。与帮助一样,函数和模板也可以通过公共方法重写:
如果在root命令上设置了version字段,Cobra会添加一个顶级的'--version'标志。运行带有“-version”标志的应用程序将使用版本模板将版本打印到标准输出。可以使用cmd.SetVersionTemplate(s string)函数自定义模板。
可以在命令的主运行函数之前或之后运行函数。PersistentPreRun和PreRun函数将在运行之前执行。PersistentPostRun和PostRun将在运行后执行。如果子函数不声明自己的函数,则它们将继承Persistent*Run函数。这些函数按以下顺序运行:
输出:
当发生“未知命令”错误时,Cobra将打印自动建议。这使得Cobra在发生拼写错误时的行为类似于git命令。例如:
基于注册的每个子命令和Levenshtein距离的实现,建议是自动的。匹配最小距离2(忽略大小写)的每个已注册命令都将显示为建议。
如果需要在命令中禁用建议或调整字符串距离,请使用:
or
您还可以使用SuggestFor属性显式设置将为其建议给定命令的名称。这允许对在字符串距离方面不接近的字符串提供建议,但在您的一组命令中是有意义的,并且对于某些您不需要别名的字符串。例子:
Cobra可以基于子命令、标志等生成文档。请在 docs generation文档 中阅读更多关于它的信息。
Cobra可以为以下shell生成shell完成文件:bash、zsh、fish、PowerShell。如果您在命令中添加更多信息,这些补全功能将非常强大和灵活。在 Shell Completions 中阅读更多关于它的信息。
Cobra is released under the Apache 2.0 license. See LICENSE.txt