Florian von Bock[1] 已将本文中描述的内容实现成了一个名为Endless[2]的 Go 程序包。
对于 Golang HTTP 的服务，我们可能需要重启来升级或者更改某些配置。如果你（像我曾经一样）因为网络服务器对优雅重启很重视就理所当然地认为它（优雅重启）早已实现了，那么这份教程将会对你很有用处。因为在 Golang 中，你需要自己动手来实现。
实际上，这里需要解决两个问题。首先是 UNIX 端的优雅重启，即进程无需关闭监听套接字即可自行重启的机制。第二个问题是确保所有进行中的请求被正确完成或超时。
在不关闭套接字的情况下重启
- 派生一个继承监听中的套接字的新进程。
- 新进程执行初始化并开始接受套接字上的连接。
- 之后，子进程立即向父进程发送信号，使父进程停止接收连接并终止。
派生一个新的进程
有多种使用 Golang 的库去实现派生进程的方法，在本文中的例子中，我们选择用 exec.Command[3]。这是因为此函数返回的 Cmd 结构体[4] 具有 ExtraFiles 成员，该成员可以使打开的文件（除了 stdin/err/out 之外）被新进程继承。
看起来如下所示：
file := netListener.File() // this returns a Dup()
path := "/path/to/executable"
args := []string{
"-graceful"}
cmd := exec.Command(path, args...)
cmd.Stdout = os.Stdout
cmd.Stderr = os.Stderr
cmd.ExtraFiles = []*os.File{file}
err := cmd.Start()
if err != nil {
log.Fatalf("gracefulRestart: Failed to launch, error: %v", err)
}
在上面的代码中，netListener 是指向 net.Listener[5] 的指针，net.Listener 用于侦听 HTTP 请求。如果你要升级，则 path 变量应包含新可执行文件的路径（可能与当前正在运行的文件相同）。
上面代码中的关键是 netListener.File() 会返回一个文件描述符 dup(2)[6]。这个文件描述符不会设置 FD_CLOEXEC 标识[7]，这会导致文件在子进程中被关闭（不是我们想要的的情况）。
你可能会看到一些示例，通过命令行参数将需要继承的文件描述符传递给子进程，但是 ExtraFiles 实现的方式使这些变得没有必要。文档指出 "如果输入 non-nil，输入的切片索引为 i 则读取的文件描述符为 3 + i。” 这意味着在上述代码段中，子进程中继承的文件描述符将始终为 3，因此无需显式传递它（译者注：这一段有点难以理解，ExtraFiles 可以指定额外的文件句柄传递给子进程，也就是可以通过这个方法将 netListener.File() 传递给子进程，而子进程通过 f := os.NewFile(3, "") 来读取，为什么是 3 呢？因为前面还有几个默认句柄，所以传入额外的句柄需要从 3 开始读取）。
最后，args 数组包含 -graceful 选项：你的程序将需要某种方式来通知子进程这是正常重启的一部分，并且子进程应重新使用套接字，而不是打开新的套接字。还有一种方法是通过环境变量来实现这个功能。
初始化子进程
这是程序启动序列的一部分
server := &http.Server{Addr: "0.0.0.0:8888"}
var gracefulChild bool
var l net.Listever
var err error
flag.BoolVar(&gracefulChild, "graceful", false, "listen on fd open 3 (internal use only)")
if gracefulChild {
log.Print("main: Listening to existing file descriptor 3.")
f := os.NewFile(3, "")
l, err = net.FileListener(f)
} else {
log.Print("main: Listening on a new file descriptor.")
l, err = net.Listen("tcp", server.Addr)
}
通知父进程停止
至此，子进程已经准备好接收请求，但是在此之前，需要告诉父进程停止接收请求并退出，这可能是这样的：
if gracefulChild {
parent := syscall.Getppid()
log.Printf("main: Killing parent pid: %v", parent)
syscall.Kill(parent, syscall.SIGTERM)
}
server.Serve(l)
进行中的请求 完成/超时
为此，我们需要使用 sync.WaitGroup[8] 跟踪打开的连接。我们需要给每次新增的连接使用 wg.Add，并在每次关闭连接时使用 wg.Done。
var httpWg sync.WaitGroup
乍一看，Golang 标准的 http 包没有提供任何对 Accept() 或 Close() 操作的钩子，但是使用接口解决了这个问题。（非常感谢 Jeff R. Allen[9]的这篇文章[10]）。
这是一个 listener 的示例，它在每个 Accept() 上使用 httpWg.Add(1) 计数。首先，我们对 net.Listener 进行“子类化”（stop 和 stopped 的作用将在下文体现）：
type gracefulListener struct {
net.Listener
stop chan error
stopped bool
}
接下来，我们“覆盖” Accept 方法。（暂时不要考虑 gracefulConn，稍后再介绍）。
func (gl *gracefulListener) Accept() (c net.Conn, err error) {
c, err = gl.Listener.Accept()
if err != nil {
return
}
c = gracefulConn{Conn: c}
httpWg.Add(1)
return
}
我们还需要一个构造函数：
func newGracefulListener(l net.Listener) (gl *gracefulListener) {
gl = &gracefulListener{Listener: l, stop: make(chan error)}
Go func() {
_ = <-gl.stop
gl.stopped = true
gl.stop <- gl.Listener.Close()
}()
return
}
上面的函数启动 Goroutine 的原因是因为在上面的 Accept() 中无法完成此操作，因为它会被 gl.Listener.Accept() 阻塞。Goroutine 通过关闭文件描述符来解除阻塞。
我们的 Close() 方法仅将 nil 发送给上述 Goroutine 的 stop channel 即可完成其余工作。
func (gl *gracefulListener) Close() error {
if gl.stopped {
return syscall.EINVAL
}
gl.stop <- nil
return <-gl.stop
}
最后，从 net.TCPListener 中提取文件描述符。
func (gl *gracefulListener) File() *os.File {
tl := gl.Listener.(*net.TCPListener)
fl, _ := tl.File()
return fl
}
当然，我们还需要一个嵌入了 net.Conn 的结构体，该结构体会通过 httpWg.Done() 来减少 Close() 上的计数：
type gracefulConn struct {
net.Conn
}
func (w gracefulConn) Close() error {
httpWg.Done()
return w.Conn.Close()
}
如果要使用上述优美版本的 Listener，我们需要将 server.Serve(l) 行替换为：
netListener = newGracefulListener(l)
server.Serve(netListener)
还有一件事。你应避免挂起客户端无意关闭的连接。最好按以下方式创建服务：
server := &http.Server{
Addr: "0.0.0.0:8888",
ReadTimeout: 10 * time.Second,
WriteTimeout: 10 * time.Second,
MaxHeaderBytes: 1 << 16}
via: https://grisha.org/blog/2014/06/03/graceful-restart-in-golang/
作者：humblehack[11]译者：咔叽咔叽[12]校对：lxbwolf[13]
本文由 GCTT[14] 原创编译，Go 中文网[15]
参考资料
[1]
Florian von Bock: https://github.com/fvbock
[2]
Endless: https://github.com/fvbock/endless
[3]
exec.Command: https://golang.org/pkg/os/exec/#Command
[4]
Cmd 结构体: https://golang.org/pkg/os/exec/#Cmd
[5]
net.Listener: https://golang.org/pkg/net/#Listener
[6]
dup(2): https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/dup.html
[7]
标识: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/fcntl.html
[8]
sync.WaitGroup: https://golang.org/pkg/sync/#WaitGroup
[9]
Jeff R. Allen: http://nella.org/jra/
[10]
文章: http://blog.nella.org/zero-downtime-upgrades-of-tcp-servers-in-go/
[11]
humblehack: https://twitter.com/humblehack
[12]
咔叽咔叽: https://github.com/watermelo
[13]
lxbwolf: https://github.com/lxbwolf
[14]
GCTT: https://github.com/studygolang/GCTT
[15]
Go 中文网: https://studygolang.com
喜欢本文的朋友，欢迎关注“Go语言中文网”
