在Go web伺服器中實現prefork和affinity

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Apache伺服器可是使用prefork技術，啟動多個獨立的進程，每個進程獨立的處理http請求，不需要擔心安全執行緒的問題。

This Multi-Processing Module (MPM) implements a non-threaded, pre-forking web server that handles requests in a manner similar to Apache 1.3. It is appropriate for sites that need to avoid threading for compatibility with non-thread-safe libraries. It is also the best MPM for isolating each request, so that a problem with a single request will not affect any other.

儘管prefork在處理高並發的情況下並不高效，但是作為一個技術，倒是有啟發我們的地方。我最近在調研Go伺服器的效能看到一段代碼，很優雅的實現了prefork和affinity的的功能，特地抄寫在本文中，看看他是怎麼實現的。

代碼出處: WebFrameworkBenchmark go-fasthttp。

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package mainimport ("flag""fmt""io""log""net""os""os/exec""runtime""github.com/valyala/fasthttp""github.com/valyala/fasthttp/reuseport")var (addr = flag.String("addr", ":8080", "TCP address to listen to")prefork = flag.Bool("prefork", false, "use prefork")affinity = flag.Bool("affinity", false, "use affinity for prefork")child = flag.Bool("child", false, "is child proc"))func main() {flag.Parse()ln := getListener()if err := fasthttp.Serve(ln, requestHandler); err != nil {log.Fatalf("Error in ListenAndServe: %s", err)}}func requestHandler(ctx *fasthttp.RequestCtx) {io.WriteString(ctx, "Hello World")}func getListener() net.Listener {if !*prefork {ln, err := net.Listen("tcp4", *addr)if err != nil {log.Fatal(err)}return ln}if !*child {children := make([]*exec.Cmd, runtime.NumCPU())for i := range children {if !*affinity {children[i] = exec.Command(os.Args[0], "-prefork", "-child")} else {children[i] = exec.Command("taskset", "-c", fmt.Sprintf("%d", i), os.Args[0], "-prefork", "-child")}children[i].Stdout = os.Stdoutchildren[i].Stderr = os.Stderrif err := children[i].Start(); err != nil {log.Fatal(err)}}for _, ch := range children {if err := ch.Wait(); err != nil {log.Print(err)}}os.Exit(0)panic("unreachable")}runtime.GOMAXPROCS(1)ln, err := reuseport.Listen("tcp4", *addr)if err != nil {log.Fatal(err)}return ln}

這個程式使用fast-http簡單的實現了一個web伺服器，簡單的返回一個hello world。

如果程式啟動的時候加上了-prefork參數，它會使用exec.Command啟動多個子進程，子進程的數量和CPU的核心數相同(第51行)。

如果程式啟動的時候加上了-prefork參數和"-affinity"參數，它會將子進程綁定在其中的一個CPU核上，這樣這個子進程只會被這個CPU執行。

子進程限定了使用的原生線程為1: runtime.GOMAXPROCS(1)。

因為程式使用了reuseport,所以不會導致多個IP地址和連接埠被佔用的情況，多個子進程可以共用相同的IP地址+連接埠監聽。

需要注意的事，reuseport並不是所有的作業系統都支援，比如目前windows就不支援，所以只可能在高版本的Linux中使用。