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Golang如何优雅接入多个远程配置中心?
作者:mmseoamin日期:2024-02-20

本文基于viper实现了apollo多实例快速接入,授人以渔,带着大家读源码,详解实现思路,封装成自己的工具类并且开源。

前言

viper是适用于go应用程序的配置解决方案,这款配置管理神器,支持多种类型、开箱即用、极易上手。

本地配置文件的接入能很快速的完成,那么对于远程apollo配置中心的接入,是否也能很快速完成呢?如果有多个apollo实例都需要接入,是否能支持呢?以及apollo远程配置变更后,是否能支持热加载,实时更新呢?

拥抱开源

带着上面的这些问题,结合实际商业项目的实践,已经有较成熟的解决方案。本着分享的原则,现已将xconfig包脱敏开源:github地址,欢迎体验和star。

下面快速介绍下xconfig包的使用与能力,然后针对包的封装实践做个讲解

获取安装

go get -u github.com/jinzaigo/xconfig

Features

  • 支持viper包诸多同名方法
  • 支持本地配置文件和远程apollo配置热加载,实时更新
  • 使用sync.RWMutex读写锁,解决了viper并发读写不安全问题
  • 支持apollo配置中心多实例配置化快速接入

    接入示例

    本地配置文件

    指定配置文件路径完成初始化,即可通过xconfig.GetLocalIns().xxx()链式操作,读取配置

    package main
    import (
        "fmt"
        "github.com/jinzaigo/xconfig"
    )
    func main() {
        if xconfig.IsLocalLoaded() {
            fmt.Println("local config is loaded")
            return
        }
        //初始化
        configIns := xconfig.New(xconfig.WithFile("example/config.yml"))
        xconfig.InitLocalIns(configIns)
        //读取配置
        fmt.Println(xconfig.GetLocalIns().GetString("appId"))
        fmt.Println(xconfig.GetLocalIns().GetString("env"))
        fmt.Println(xconfig.GetLocalIns().GetString("apollo.one.endpoint"))
    }
    

    xxx支持的操作方法:

    • IsSet(key string) bool
    • Get(key string) interface{}
    • AllSettings() map[string]interface{}
    • GetStringMap(key string) map[string]interface{}
    • GetStringMapString(key string) map[string]string
    • GetStringSlice(key string) []string
    • GetIntSlice(key string) []int
    • GetString(key string) string
    • GetInt(key string) int
    • GetInt32(key string) int32
    • GetInt64(key string) int64
    • GetUint(key string) uint
    • GetUint32(key string) uint32
    • GetUint64(key string) uint64
    • GetFloat(key string) float64
    • GetFloat64(key string) float64
    • GetFloat32(key string) float32
    • GetBool(key string) bool
    • SubAndUnmarshal(key string, i interface{}) error
      远程apollo配置中心

      指定配置类型与apollo信息完成初始化,即可通过xconfig.GetRemoteIns(key).xxx()链式操作,读取配置

      单实例场景

      //初始化
      configIns := xconfig.New(xconfig.WithConfigType("properties"))
      err := configIns.AddApolloRemoteConfig(endpoint, appId, namespace, backupFile)
      if err != nil {
          ...handler
      }
      xconfig.AddRemoteIns("ApplicationConfig", configIns)
      //读取配置
      fmt.Println(xconfig.GetRemoteIns("ApplicationConfig").AllSettings())
      

      多实例场景

      在本地配置文件config.yaml维护apollo配置信息,然后批量完成多个实例的初始化,即可通过xconfig.GetRemoteIns(key).xxx()链式操作,读取配置

      #apollo配置,支持多实例多namespace
      apollo:
        one:
          endpoint: xxx
          appId: xxx
          namespaces:
            one:
              key: ApplicationConfig   #用于读取配置,保证全局唯一,避免相互覆盖
              name: application        #注意:name不要带类型(例如application.properties),这里name和type分开配置
              type: properties
            two:
              key: cipherConfig
              name: cipher
              type: properties
          backupFile: /tmp/xconfig/apollo_bak/test.agollo #每个appId使用不同的备份文件名,避免相互覆盖
      
      package main
      import (
          "fmt"
          "github.com/jinzaigo/xconfig"
      )
      type ApolloConfig struct {
          Endpoint   string                     `json:"endpoint"`
          AppId      string                     `json:"appId"`
          Namespaces map[string]ApolloNameSpace `json:"namespaces"`
          BackupFile string                     `json:"backupFile"`
      }
      type ApolloNameSpace struct {
          Key  string `json:"key"`
          Name string `json:"name"`
          Type string `json:"type"`
      }
      func main() {
          //本地配置初始化
          xconfig.InitLocalIns(xconfig.New(xconfig.WithFile("example/config.yml")))
          if !xconfig.GetLocalIns().IsSet("apollo") {
              fmt.Println("without apollo key")
              return
          }
          apolloConfigs := make(map[string]ApolloConfig, 0)
          err := xconfig.GetLocalIns().SubAndUnmarshal("apollo", &apolloConfigs)
          if err != nil {
              fmt.Println(apolloConfigs)
              fmt.Println("SubAndUnmarshal error:", err.Error())
              return
          }
          //多实例初始化
          for _, apolloConfig := range apolloConfigs {
              for _, namespaceConf := range apolloConfig.Namespaces {
                  configIns := xconfig.New(xconfig.WithConfigType(namespaceConf.Type))
                  err = configIns.AddApolloRemoteConfig(apolloConfig.Endpoint, apolloConfig.AppId, namespaceConf.Name, apolloConfig.BackupFile)
                  if err != nil {
                      fmt.Println("AddApolloRemoteConfig error:" + err.Error())
                  }
                  xconfig.AddRemoteIns(namespaceConf.Key, configIns)
              }
          }
          //读取
          fmt.Println(xconfig.GetRemoteIns("ApplicationConfig").AllSettings())
      }
      

      封装实践

      欢迎大家关注我们,拥抱开源:加入我和劲仔的交流群

      学会使用xconfig包后,能快速的实现本地配置文件和远程apollo配置中心多实例的接入。再进一步了解这个包在封装过程都中遇到过哪些问题,以及对应的解决方案,能更深入的理解与使用这个包,同时也有助于增加读者自己在封装新包时的实践理论基础。

      1.viper远程连接不支持apollo

      查看viper的使用文档,会发现viper是支持远程K/V存储连接的,所以一开始我尝试着连接apollo

      v := viper.New()
      v.SetConfigType("properties")
      err := v.AddRemoteProvider("apollo", "http://endpoint", "application")
      if err != nil {
          panic(fmt.Errorf("AddRemoteProvider error: %s", err))
      }
      fmt.Println("AddRemoteProvider success")
      //执行结果:
      //panic: AddRemoteProvider error: Unsupported Remote Provider Type "apollo"
      

      执行后发现,并不支持apollo,随即查看viper源码,发现只支持以下3个provider

      // SupportedRemoteProviders are universally supported remote providers.
      var SupportedRemoteProviders = []string{"etcd", "consul", "firestore"}
      

      解决方案:

      安装shima-park/agollo包: go get -u github.com/shima-park/agollo

      安装成功后,只需要在上面代码基础上,最前面加上 remote.SetAppID("appId") 即可连接成功

      import (
        "fmt"
        remote "github.com/shima-park/agollo/viper-remote"
        "github.com/spf13/viper"
      )
      remote.SetAppID("appId")
      v := viper.New()
      v.SetConfigType("properties")
      err := v.AddRemoteProvider("apollo", "http://endpoint", "application")
      if err != nil {
          panic(fmt.Errorf("AddRemoteProvider error: %s", err))
      }
      fmt.Println("AddRemoteProvider success")
      //执行结果:
      //AddRemoteProvider success
      

      2.agollo是怎么让viper支持apollo连接的呢

      不难发现,在执行 remote.SetAppID("appId") 之前,remote.go 中init方法,会往viper.SupportedRemoteProviders中append一个"apollo",其实就是让viper认识一下这个provider,随后将viper.RemoteConfig 做重新赋值,并重新实现了viper中的Get Watch WatchChannel这3个方法,里边就会做apollo连接的适配。

      //github.com/shima-park/agollo/viper-remote/remote.go 278-284行
      func init() {
        viper.SupportedRemoteProviders = append(
          viper.SupportedRemoteProviders,
          "apollo",
        )
        viper.RemoteConfig = &configProvider{}
      }
      //github.com/spf13/viper/viper.go 113-120行
      type remoteConfigFactory interface {
        Get(rp RemoteProvider) (io.Reader, error)
        Watch(rp RemoteProvider) (io.Reader, error)
        WatchChannel(rp RemoteProvider) (<-chan *RemoteResponse, chan bool)
      }
      // RemoteConfig is optional, see the remote package
      var RemoteConfig remoteConfigFactory
      

      3.agollo只支持apollo单实例,怎么扩展为多实例呢

      执行remote.SetAppID("appId")之后,这个appId是往全局变量appID里写入的,并且在初始化时也是读取的这个全局变量。带来的问题就是不支持apollo多实例,那么解决呢

      //github.com/shima-park/agollo/viper-remote/remote.go 26行
      var (
        // apollod的appid
        appID string
        ...
      )
      func SetAppID(appid string) {
        appID = appid
      }
      //github.com/shima-park/agollo/viper-remote/remote.go 252行
      switch rp.Provider() {
      ...
      case "apollo":
          return newApolloConfigManager(appID, rp.Endpoint(), defaultAgolloOptions)
      }
      

      解决方案:

      既然agollo包能让viper支持apollo连接,那么为什么我们自己的包不能让viper也支持apollo连接呢?并且我们还可以定制化的扩展成多实例连接。实现步骤如下:

      1. shima-pack/agollo/viper-remote/remote.go复制一份出来,把全局变量appID删掉
      2. 定义"providers sync.Map",实现AddProviders()方法,将多个appId往里边写入,里边带上agollo.Option相关配置;同时关键操作要将新的provider往viper.SupportedRemoteProviders append,让viper认识这个新类型
      3. 使用的地方,根据写入时用的provider 串,去读取,这样多个appId和Option就都区分开了
      4. 其他代码有标红的地方就相应改改就行了

      核心代码 查看GitHub即可:

      //github.com/jinzaigo/xconfig/remote/remote.go
      var (
        ...
        providers sync.Map
      )
      func init() {
        viper.RemoteConfig = &configProvider{} //目的:重写viper.RemoteConfig的相关方法
      }
      type conf struct {
        appId string
        opts  []agollo.Option
      }
      //【重要】这里是实现支持多个appId的核心操作
      func AddProviders(appId string, opts ...agollo.Option) string {
          provider := "apollo:" + appId
          _, loaded := providers.LoadOrStore(provider, conf{
              appId: appId,
              opts:  opts,
          })
          //之前未存储过,则向viper新增一个provider,让viper认识这个新提供器
          if !loaded {
              viper.SupportedRemoteProviders = append(
                  viper.SupportedRemoteProviders,
                  provider,
              )
          }
          return provider
      }
      //使用的地方
      func newApolloConfigManager(rp viper.RemoteProvider) (*apolloConfigManager, error) {
        //读取provider相关配置
        providerConf, ok := providers.Load(rp.Provider())
        if !ok {
          return nil, ErrUnsupportedProvider
        }
        p := providerConf.(conf)
        if p.appId == "" {
          return nil, errors.New("The appid is not set")
        }
        ...
      }
      

      4.viper开启热加载后会有并发读写不安全问题

      首先 viper的使用文档,也说明了这个并发读写不安全问题,建议使用sync包避免panic

      Golang如何优雅接入多个远程配置中心?,第1张

      然后本地通过-race试验,也发现会有这个竞态问题

      Golang如何优雅接入多个远程配置中心?,第2张

      进一步分析viper实现热加载的源代码:其实是通过协程实时更新kvstrore这个map,读取数据的时候也是从kvstore读取,并没有加锁,所以会有并发读写不安全问题

      // 在github.com/spf13/viper/viper.go 1909行
      // Retrieve the first found remote configuration.
      func (v *Viper) watchKeyValueConfigOnChannel() error {
        if len(v.remoteProviders) == 0 {
          return RemoteConfigError("No Remote Providers")
        }
        for _, rp := range v.remoteProviders {
          respc, _ := RemoteConfig.WatchChannel(rp)
          // Todo: Add quit channel
          go func(rc <-chan *RemoteResponse) {
            for {
              b := <-rc
              reader := bytes.NewReader(b.Value)
              v.unmarshalReader(reader, v.kvstore)
            }
          }(respc)
          return nil
        }
        return RemoteConfigError("No Files Found")
      }
      

      解决方案:

      写:不使用viper自带热加载方法,而是采用重写,也是使用协程实时更新,但会加读写锁。

      读:也加读写锁

      读写锁核心代码GitHub:

      //github.com/jinzaigo/xconfig/config.go
      type Config struct {
          configType string
          viper      *viper.Viper
          viperLock  sync.RWMutex
      }
      //写
      //_ = c.viper.WatchRemoteConfigOnChannel()
      respc, _ := viper.RemoteConfig.WatchChannel(remote.NewProviderSt(provider, endpoint, namespace, ""))
      go func(rc <-chan *viper.RemoteResponse) {
          for {
              <-rc
              c.viperLock.Lock()
              err = c.viper.ReadRemoteConfig()
              c.viperLock.Unlock()
          }
      }(respc)
      //读
      func (c *Config) Get(key string) interface{} {
          c.viperLock.RLock()
          defer c.viperLock.RUnlock()
          return c.viper.Get(key)
      }
      

      5.如何正确的输入namespace参数

      问题描述:

      调用agollo包中的相关方法,输入namespace=application.properties(带类型),发现主动拉取数据成功,远程变更通知后数据拉取失败;输入namespace=application(不带类型),发现主动拉取数据成功,远程变更通知后数据拉取也能成功。两者输入差异就在于是否带类型

      问题原因:

      查看Apollo官方接口文档,配置更新推送接口notifications/v2 notifications字段说明,一目了然。

      Golang如何优雅接入多个远程配置中心?,第3张

      基于上述说明,我们在代码里做了兼容处理,并且配置文件也加上了使用说明

      //github.com/jinzaigo/xconfig/config.go 72行
      func (c *Config) AddApolloRemoteConfig(endpoint, appId, namespace, backupFile string) error {
          ...
          //namespace默认类型不用加后缀,非默认类型需要加后缀(备注:这里会涉及到apollo变更通知后的热加载操作 Start->longPoll)
          if c.configType != "properties" {
              namespace = namespace + "." + c.configType
          }
          ...
      }
      //config.yml配置说明
      namespaces:
          one:
              key: ApplicationConfig   #用于读取配置,保证全局唯一,避免相互覆盖
              name: application        #注意:name不要带类型(例如application.properties),这里name和type分开配置
              type: properties
      

      总结

      基于实际商业项目实践,提升配置管理组件能力,实现了本地配置文件与远程apollo配置中心多实例快速接入;

      从xconfig包的快速上手的使用说明到封装实践难点痛点的解析,双管齐下,让你更深入的理解,希望对你有所帮助与收获。

      开源项目xconfig,github地址。欢迎体验与star。

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