用Go實現非同步Web開發

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

不知道大家還記得不記得大約一年前，我的一個白日夢《關於Web編程非同步模型的白日夢》，然後這個白日夢我又連續做了好幾天《Web編程非同步模型的PHP原生實現》、《Web編程非同步模型的 Gearman 實現（殘）》。

當時怎麼也沒相通，還死皮白賴的粘在PHP的非同步實現上不肯放手。好吧，實現是繁瑣的，應用是成功的，代碼是容易寫的，環境是要搭建的……

昨晚睡覺前突然覺得自己應該真正用Go實現一下非同步Web，哪怕是個例子也好啊。於是，邊吃飯，邊敲了一票代碼搞了一個很簡單的demo，分享給大家吧。在這裡下載完整的代碼：webdemo。

包含以下檔案：

• async.go——非同步Web
• data.go——類比資料
• Makefile——不說了，你懂……
• page.go——頁面
• sync.go——同步Web
• timer.go——記錄執行時間的日誌
• webdemo.go——主檔案

編譯並運行

make run

通過瀏覽器分別訪問同步方式的http://127.0.0.1:8888/sync，和非同步方式的http://127.0.0.1:8888/async。在控制台會輸出請求處理的時間長度，實際上即便不看統計時間長度，兩者之間的速度差異很直觀的能體會出來。

mikespook@mikespook-desktop:~/Desktop/webdemo$ make run8g -o _go_.8 timer.go data.go page.go async.go sync.go rm -f _obj/webdemo.agopack grc _obj/webdemo.a _go_.8 cp _obj/webdemo.a "/home/mikespook/bin/go/pkg/linux_386/webdemo.a"8g webdemo.go8l -o webdemo webdemo.8./webdemo2011/03/25 15:06:35 async:2286230002011/03/25 15:06:57 sync:20024992000

核心思路很簡單，我在類比資料請求的代碼裡用了 time.Sleep()，讓每次資料請求都延遲 0.2 秒（一個最佳化得不太好的，很大的資料庫表的一次很爛的查詢所用時間）：

// data.gofunc GetContents(key string) string {    time.Sleep(SLEEP) // 延遲    return fmt.Sprintf("%s. The quick brown fox jumps over the lazy dog.", key)}

對於同步資料請求來說，必須等上一次的資料請求完畢才能發起下一次資料請求（原始的PHP即是如此），那麼如果100個0.2秒的資料請求，則最終耗時一定大於 20 秒。
下面是請求100次資料的處理：

// webdemo.go 同步資料請求func syncHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {    timer := webdemo.NewTimer("sync")    defer timer.End()    page := webdemo.NewSyncPage()    for i := 0; i < 100; i ++ {        key := strconv.Itoa(i)        page.SetContents(key)    }    page.Render(w)}

下面是擷取資料到頁面，並渲染頁面輸出到http.ResonseWriter的方法：

// sync.gofunc (page *SyncPage) SetContents(key string) {    page.contents[key] = GetContents(key)}func (page *SyncPage) Render(w http.ResponseWriter) {    lines := ""    for i := 0; i < len(page.contents); i++ {        key := strconv.Itoa(i)        lines += fmt.Sprintf(TEMPLATE_LINE, page.contents[key])    }    block := fmt.Sprintf(TEMPLATE_BLOCK, lines)    fmt.Fprintf(w, TEMPLATE_PAGE, block)}

對於非同步來說，總時間長度略大於單條資料請求時間長度。下面是非同步請求的 handler 代碼，其實跟同步並無區別。

// webdemo.go 非同步Handlerfunc asyncHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {    timer := webdemo.NewTimer("async")    defer timer.End()    page := webdemo.NewAsyncPage()    page.CountOut = 100    for i:= 0; i < page.CountOut; i++ {        key := strconv.Itoa(i)        page.SetContents(key)    }    page.Render(w)}

為了實現非同步資料擷取，在 async.go 的代碼中，使用 go 語言強大的 channel 來實現。所以在 AsyncPage 結構中定義了一個 contents 是 chan。

// async.go// 頁面內容type AsyncContents struct {    key, value string}// 頁面type AsyncPage struct {    contents chan AsyncContents    timeout chan bool    CountOut int    page Page}

在非同步頁面的 SetContents 方法中，用 go 關鍵字建立一個 goroutines 向 chan 中輸入內容。同時建立另一個 goroutines 作為 timeout（本例中不會出現 timeout 的情況，不過實際環境中這是必要的）。

// async.gofunc (page *AsyncPage) SetContents(key string) {    // 非同步資料擷取    go func() {        page.contents <- AsyncContents{key, GetContents(key)}    }()    // 設定針對頁面的逾時    go func() {        time.Sleep(TIMEOUT)        page.timeout <- true    }()}

頁面的渲染也跟同步方式不同，通過 select 將資料從chan 中取出，並渲染到模板。

// async.gofunc (page *AsyncPage) Render(w http.ResponseWriter) {    lines := ""    LOOP: for i := 0; i < page.CountOut; i++{        select {            case line := <-page.contents:                lines = fmt.Sprintf("%s" + TEMPLATE_LINE, lines, line.value)                // 每擷取一個資料，就去掉一個逾時                go func() {<-page.timeout}()            case <-page.timeout:                lines = fmt.Sprintf("%s" + TEMPLATE_LINE, lines, "Time Out")                break LOOP        }    }    block := fmt.Sprintf(TEMPLATE_BLOCK, lines)    fmt.Fprintf(w, TEMPLATE_PAGE, block)}

為了示範非同步結構，我並沒有使用模板來渲染頁面。不過用模板來渲染也差不多：非同步擷取模板上叫做%VARn的變數，然後將資料集合渲染至模板上……

當資料的擷取有依賴關係的時候情況會比較複雜，不過如果把 web 頁面當作一個樹（DOM Tree？）的話，讓非同步資料從分葉節點開始擷取，逐層上推是個不錯的辦法。