Tìm hiểu về Graceful Shutdown, Graceful Shutdown trong Golang

Bài viết được sự cho phép của tác giả Võ Xuân Phong

Trong bài viết này, mình sẽ trình bày cho anh em về Graceful Shutdown với ngôn ngữ lập trình Golang. Chúng ta sẽ đi tìm hiểu về Graceful Shutdown là gì? Tại sao chúng ta lại cần áp dụng nó và nó có mang lại lợi ích gì hay không?

Graceful Shutdown là gì?

Hãy tưởng tượng rằng, chúng ta đang có một web service đang tiếp nhận yêu cầu (request) của các client để truy xuất dữ liệu từ database, vì dữ liệu truy xuất lớn nên phản hồi (response) phải mất một thời gian mới truy xuất xong. Trong khi đó anh em lại muốn tắt web service đó đi để bảo trì hệ thống hoặc triển khai (deploy) mới, bằng các thao tác kill ứng dụng web service đang chạy, có thể là câu lệnh stop của docker, câu lệnh kill process bằng PID hay Ctrl + C chúng ta vẫn thường hay dùng .v.v. Ngay lập tức những yêu cầu mà service xử lý chưa xong bị buộc ngưng giữa chừng.

Ngoài ra những kết nối khác như kết nối với database không được kiểm soát và đóng lại đúng cách gây hao tốn tài nguyên của server. Những điều nói trên làm chúng ta phải dừng lại và suy nghĩ về nó phải không?

Điều chúng ta muốn là khi service bị buộc dừng thì nó sẽ:

1. Không đón nhận những yêu cầu (request) mới.
2. Xử lý và và phản hồi những yêu cầu (request) cũ.
3. Cuối cùng là đóng các kết nối, sau đó mới dừng service hoàn toàn.

Áp dụng Graceful Shutdown trong Golang.

Để thiết lập Graceful Shutdown cho ứng dụng web service của chúng ta, anh em cần thực hiện các bước sau:

1. Cho ứng dụng của chúng ta chạy background trong 1 Goroutine.
2. Thiết lập một channel để lắng nghe tín hiệu dừng từ hệ điều hành, ở đây chúng ta lưu ý 2 tín hiệu (signal) là SIGINT (The interrupt signal là loại tín hiệu khi user nhấn Ctrl + C để kết thúc chương trình) và SIGTERM (The termination signal là loại tín hiệu khi một ứng dụng muốn dừng tiến trình của một ứng dụng khác, như từ câu lệnh stop của Docker hoặc câu lệnh delete pods của Kubernetes)
3. Thiết lập một khoản thời gian (Timeout), để dừng hoàn toàn ứng dụng và đóng tất cả kết nối.

Folder structure.

Chúng ta sẽ có folder structure như sau, tùy vào cách xây dựng structure của project anh em như thế nào anh em có thể refactor theo ý mình muốn.

response.go

File này chứa các hàm tiện ích hỗ trợ cho việc phản hồi cho người dùng kết quả dạng JSON.

package response

import (
	"encoding/json"
	"net/http"
)

func ResponseWithError(response http.ResponseWriter, statusCode int, msg string) {
	ResponseWithJSON(response, statusCode, map[string]string{
		"error": msg,
	})
}

func ResponseWithJSON(response http.ResponseWriter, statusCode int, data interface{}) {
	result, _ := json.Marshal(data)
	response.Header().Set("Content-Type", "application/json")
	response.WriteHeader(statusCode)
	response.Write(result)
}

 handler.go

Khi yêu cầu được gửi đến api /test-graceful-Shutdown thì hàm testGracefulShutDown bên trong xử lý nhiều công việc, sau 10 giây mới trả kết quả về cho client.

package handler

import (
	"log"
	"net/http"
	"time"

	"graceful-shutdown/pkg/utils/response"

	"github.com/gorilla/mux"
)

func testGracefulShutDown(res http.ResponseWriter, req *http.Request) {
	time.Sleep(10 * time.Second)
	log.Println("testGracefulShutdown job completed")
	response.ResponseWithJSON(res, 200, map[string]interface{}{"status": "completed"})
}

func New(r *mux.Router) {
	r.HandleFunc("/test-graceful-shutdown", testGracefulShutDown).Methods(http.MethodGet)
}

router.go

package router

import (
	"graceful-shutdown/internal/handler"

	"github.com/gorilla/mux"
)

func New() *mux.Router {
	router := mux.NewRouter()
	apiV1Router := router.PathPrefix("/api/v1").Subrouter()
	handler.New(apiV1Router)
	return router
}

app.go

Chúng ta đang thực hiện việc tạo ra một ứng dụng http server có hàm Start và Stop.

package app

import (
	"context"
	"graceful-shutdown/internal/handler"
	"log"
	"net/http"

	"github.com/gorilla/mux"
)

type (
	app struct {
		Server *http.Server
	}

	App interface {
		Start() error
		Stop(ctx context.Context) error
	}
)

const (
	ADDR = ":8081"
)

func New() App {
	router := mux.NewRouter()
	apiV1Router := router.PathPrefix("/api/v1").Subrouter()
	handler.New(apiV1Router)

	httpServer := &http.Server{
		Addr:    ADDR,
		Handler: router,
	}
	return app{
		Server: httpServer,
	}
}

func (a app) Start() error {
	log.Printf("Server is listening at %s", ADDR)
	return a.Server.ListenAndServe()
}

func (a app) Stop(ctx context.Context) error {
	return a.Server.Shutdown(ctx)
}

main.go

package main

import (
	"context"
	"log"
	"os"
	"os/signal"
	"syscall"
	"time"

	"graceful-shutdown/internal/app"
)

func main() {
	timeWait := 15 * time.Second
	application := app.New()
	signChan := make(chan os.Signal, 1)
	//1. Cho ứng dụng của chúng ta chạy background trong 1 Goroutine
	go func() {
		if err := application.Start(); err != nil {
			log.Printf("%v", err.Error())
		}
	}()
	//2. Thiết lập một channel để lắng nghe tín hiệu dừng từ hệ điều hành, 
	//   ở đây chúng ta lưu ý 2 tín hiệu (signal) là SIGINT và SIGTERM
	signal.Notify(signChan, os.Interrupt, syscall.SIGTERM)
	<-signChan
	log.Println("Shutting down")
	//3. Thiết lập một khoản thời gian (Timeout) để dừng hoàn toàn ứng dụng và đóng tất cả kết nối.
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), timeWait)
	defer func() {
		log.Println("Close another connection")
		cancel()
	}()
	log.Println("Stop http server")
	if err := application.Stop(ctx); err == context.DeadlineExceeded {
		log.Print("Halted active connections")
	}
	close(signChan)
	log.Printf("Completed")
}

Kết quả.

Chúng ta thực hiện việc run service và gửi một request http với method GET tới api test-graceful-Shutdown, sau đó ấn Ctrl + C để dừng service, và kết quả thu được là chương trình sẽ xử lý xong yêu cầu của người dùng sau đó mới đóng các kết nối và dừng hẳn.

Chạy service.

Gửi request http trước khi dừng chương trình, api xử lý mất tầm 10 giây nhưng sau khi thực hiện dừng chương trình thì client vẫn nhận được kết quả phản hồi mong muốn.

Link repository: https://github.com/PhongVX/go-graceful-Shutdown

Tóm lại.

Mình đã trình bày qua cách thiết lập Graceful Shutdown cho service của chúng ta, chúc anh em happy coding nhé, mong nhận được phản hồi tích cực từ anh em.

Bài viết gốc được đăng tải tại anhlamweb.com

Có thể bạn quan tâm:

• Channel trong Golang là gì? So sánh Callback function và mutex lock với channel
• Console không chỉ có phương thức log!
• Chuyện mấy con Consumer

Xem thêm Việc làm Developer hấp dẫn trên Station D