想写个web服务器,用Go语言实现,需要有哪些前提知识

想写个web服务器,用Go语言实现,需要有哪些前提知识,第1张

以我就说只会 JavaScript 啊 Java EE 啊 PHP 的就不要冒充程序员了……

先看看 Go 的 net 包和 net/http 包。基于 net 包里相对低级的接口,用 TCP 写基本的 C/S 通信程序。如果需要权威参考书,Unix Network Programming 是唯一正确的选择。另有 Beej‘s Guide to Network Programming 方便入门。

之后去看 rfc1945 实现基本的 HTTP/1.0。再之后开始实现 HTTP/1.1 的各种细节的时候才需要 http 权威指南吧。

部署简单。Go 编译生成的是一个静态可执行文件,除了 glibc 外没有其他外部依赖。这让部署变得异常方便:目标机器上只需要一个基础的系统和必要的管理、监控工具,完全不需要操心应用所需的各种包、库的依赖关系,大大减轻了维护的负担。这和 Python 有着巨大的区别。由于历史的原因,Python 的部署工具生态相当混乱【比如 setuptools, distutils, pip, buildout 的不同适用场合以及兼容性问题】。官方 PyPI 源又经常出问题,需要搭建私有镜像,而维护这个镜像又要花费不少时间和精力。

并发性好。Goroutine 和 channel 使得编写高并发的服务端软件变得相当容易,很多情况下完全不需要考虑锁机制以及由此带来的各种问题。单个 Go 应用也能有效的利用多个 CPU 核,并行执行的性能好。这和 Python 也是天壤之比。多线程和多进程的服务端程序编写起来并不简单,而且由于全局锁 GIL 的原因,多线程的 Python 程序并不能有效利用多核,只能用多进程的方式部署;如果用标准库里的 multiprocessing 包又会对监控和管理造成不少的挑战【我们用的 supervisor 管理进程,对 fork 支持不好】。部署 Python 应用的时候通常是每个 CPU 核部署一个应用,这会造成不少资源的浪费,比如假设某个 Python 应用启动后需要占用 100MB 内存,而服务器有 32 个 CPU 核,那么留一个核给系统、运行 31 个应用副本就要浪费 3GB 的内存资源。

良好的语言设计。从学术的角度讲 Go 语言其实非常平庸,不支持许多高级的语言特性;但从工程的角度讲,Go 的设计是非常优秀的:规范足够简单灵活,有其他语言基础的程序员都能迅速上手。更重要的是 Go 自带完善的工具链,大大提高了团队协作的一致性。比如 gofmt 自动排版 Go 代码,很大程度上杜绝了不同人写的代码排版风格不一致的问题。把编辑器配置成在编辑存档的时候自动运行 gofmt,这样在编写代码的时候可以随意摆放位置,存档的时候自动变成正确排版的代码。此外还有 gofix, govet 等非常有用的工具。

执行性能好。虽然不如 C 和 Java,但通常比原生 Python 应用还是高一个数量级的,适合编写一些瓶颈业务。内存占用也非常省。

1.为什么golang的开发效率高?

golang是一编译型的强类型语言,它在开发上的高效率主要来自于后发优势,不用考虑旧有恶心的历史,又有一个较高的工程视角。良好的避免了程序员因为“ { 需不需要独占一行 ”这种革命问题打架,也解决了一部分趁编译时间找产品妹妹搭讪的阶级敌人。

它有自己的包管理机制,工具链成熟,从开发、调试到发布都很简单方便;

有反向接口、defer、coroutine等大量的syntactic sugar;

编译速度快,因为是强类型语言又有gc,只要通过编译,非业务毛病就很少了;

它在语法级别上支持了goroutine,这是大家说到最多的内容,这里重点提一下。首先,coroutine并不稀罕,语言并不能超越硬件、操作系统实现神乎其神的功能。golang可以做到事情,其他语言也可以做到,譬如c++,在boost库里面自己就有的coroutine实现(当然用起来跟其他boost库一样恶心)。golang做的事情,是把这一套东西的使用过程简化了,并且提供了一套channel的通信模式,使得程序员可以忽略诸如死锁等问题。

goroutine的目的是描述并发编程模型。并发与并行不同,它并不需要多核的硬件支持,它不是一种物理运行状态,而是一种程序逻辑流程。它的主要目的不是利用多核提高运行效率,而是提供一种更容易理解、不容易出错的语言来描述问题。

实际上golang默认就是运行在单OS进程上面的,通过指定环境变量GOMAXPROCS才能转身跑在多OS进程上面。有人提到了网易的pomelo,开源本来是一件很不错的事情,但是基于自己对callback hell的偏见,我一直持有这种态度:敢用nodejs写大规模游戏服务器的人,都是真正的勇士 : ) 。

2、Erlang与Golang的coroutine有啥区别,coroutine是啥?

coroutine本质上是语言开发者自己实现的、处于user space内的线程,无论是erlang、还是golang都是这样。需要解决没有时钟中断;碰着阻塞式i\o,整个进程都会被操作系统主动挂起;需要自己拥有调度控制能力(放在并行环境下面还是挺麻烦的一件事)等等问题。那为啥要废老大的劲自己做一套线程放user space里面呢?

并发是服务器语言必须要解决的问题;

system space的进程还有线程调度都太慢了、占用的空间也太大了。

把线程放到user space的可以避免了陷入system call进行上下文切换以及高速缓冲更新,线程本身以及切换等操作可以做得非常的轻量。这也就是golang这类语言反复提及的超高并发能力,分分钟给你开上几千个线程不费力。

不同的是,golang的并发调度在i/o等易发阻塞的时候才会发生,一般是内封在库函数内;erlang则更夸张,对每个coroutine维持一个计数器,常用语句都会导致这个计数器进行reduction,一旦到点,立即切换调度函数。

中断介入程度的不同,导致erlang看上去拥有了preemptive scheduling的能力,而golang则是cooperative shceduling的。golang一旦写出纯计算死循环,进程内所有会话必死无疑;要有大计算量少i\o的函数还得自己主动叫runtime.Sched()来进行调度切换。

3、golang的运行效率怎么样?

我是相当反感所谓的ping\pong式benchmark,运行效率需要放到具体的工作环境下面考虑。

首先,它再快也是快不过c的,毕竟底下做了那么多工作,又有调度,又有gc什么的。那为什么在那些benchmark里面,golang、nodejs、erlang的响应效率看上去那么优秀呢,响应快,并发强?并发能力强的原因上面已经提到了,响应快是因为大量非阻塞式i\o操作出现的原因。这一点c也可以做到,并且能力更强,但是得多写不少优质代码。

然后,针对游戏服务器这种高实时性的运行环境,GC所造成的跳帧问题确实比较麻烦,前面的大神 @达达 有比较详细的论述和缓解方案,就不累述了 。随着golang的持续开发,相信应该会有非常大的改进。一是屏蔽内存操作是现代语言的大势所趋,它肯定是需要被实现的;二是GC算法已经相当的成熟,效率勉勉强强过得去;三是可以通过incremental的操作来均摊cpu消耗。

用这一点点效率损失换取一个更高的生产能力是不是值得呢?我觉得是值得的,硬件已经很便宜了,人生苦短,让自己的生活更轻松一点吧: )。

4、基于以上的论述,我认为采用go进行小范围的MMORPG开发是可行的。


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