使用Golang的Web框架Iris框架实现分布式任务调度

今日不肯埋头，明日何以抬头！每日一句努力自己的话哈哈~哈喽，今天我将给大家带来一篇《使用Golang的Web框架Iris框架实现分布式任务调度》，主要内容是讲解等等，感兴趣的朋友可以收藏或者有更好的建议在评论提出，我都会认真看的！大家一起进步，一起学习！

随着业务增长，任务越来越多，对于单个机器来说，性能和负载的限制已越来越明显，因此分布式任务调度成为了必然选择。在这篇文章中，我们将学习如何使用Golang中的Iris框架来实现一个基于分布式的任务调度系统。

Iris是一款轻量级的Go语言Web框架，它提供了很好的路由和中间件支持，支持模块化组件和钩子函数，使得把逻辑代码分离在控制层成为了一件轻松的事情。同时Iris也是一款性能出众的框架，其在GitHub上拥有着业界最高的Star数，相信使用Iris框架来实现分布式任务调度应该是非常适合的。

1.使用Iris框架搭建API

首先，我们需要使用Golang的依赖管理工具Go Module来管理我们的依赖。打开终端，输入如下命令：

go mod init github.com/username/project_name

然后，我们需要安装Iris框架，输入如下命令：

go get -u github.com/kataras/iris/v12

安装完成之后，在项目的根目录下新建main.go文件，输入以下代码：

package main

import (
    "github.com/kataras/iris/v12"
)

func main() { 
    // 创建一个Iris App实例
    app := iris.New()

    // 注册路由
    app.Get("/ping", func(ctx iris.Context) {
        ctx.JSON(iris.Map{"message": "pong"})
    })

    // 启动Iris App
    if err := app.Listen(":8080"); err != nil {
        panic(err)
    }
}

这段代码创建了一个Iris App实例，并注册路由，最后使用Listen方法来启动Iris App。在浏览器中输入 http://localhost:8080/ping，应该能看到返回的JSON数据。

2.任务调度功能的实现

接下来，我们需要实现分布式任务调度功能。为了实现这个功能，我们可以使用Golang中的RabbitMQ来实现消息队列，使得我们的分布式任务调度系统可以跨节点调度。

RabbitMQ是一个完整的、可复用的消息系统，它实现了高级消息队列协议（AMQP）。在分布式系统中，RabbitMQ可以确保消息的可靠传输，并且同时支持多个消费者进行消费，具备高可用和水平扩展的能力。这使得RabbitMQ成为分布式任务调度中的最佳选择。

为了使用RabbitMQ，我们需要安装一个Golang的RabbitMQ Client。 执行以下命令：

go get -u github.com/streadway/amqp

在项目的根目录下新建一个rabbitmq.go文件，并输入如下代码：

package main

import (
    "fmt"
    "log"

    "github.com/streadway/amqp"
)

const (
    // RabbitMQ地址
    RabbitMQUrl = "amqp://guest:guest@localhost:5672/"

    // exchange名称
    ExchangeName = "tasks"
)

// 连接RabbitMQ
func connect() (*amqp.Connection, error) {
    return amqp.Dial(RabbitMQUrl)
}

// NewChannel 返回Channel
func NewChannel() (*amqp.Channel, error) {
    conn, err := connect()
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return conn.Channel()
}

// Publish 发送消息
func Publish(body []byte) error {
    ch, err := NewChannel()
    if err != nil {
        return err
    }
    defer ch.Close()

    err = ch.ExchangeDeclare(
        ExchangeName, // name
        "fanout",     // type
        true,         // durable
        false,        // auto-deleted
        false,        // internal
        false,        // no-wait
        nil,          // arguments
    )
    if err != nil {
        return err
    }

    err = ch.Publish(
        ExchangeName, // exchange
        "",           // routing key
        false,        // mandatory
        false,        // immediate
        amqp.Publishing{
            ContentType: "text/plain",
            Body:        body,
        })
    if err != nil {
        return err
    }

    return nil
}

// Consume 消费消息
func Consume(handleFunc func([]byte)) error {
    ch, err := NewChannel()
    if err != nil {
        return err
    }
    defer ch.Close()

    err = ch.ExchangeDeclare(
        ExchangeName, // name
        "fanout",     // type
        true,         // durable
        false,        // auto-deleted
        false,        // internal
        false,        // no-wait
        nil,          // arguments
    )
    if err != nil {
        return err
    }

    q, err := ch.QueueDeclare(
        "",    // name
        false, // durable
        false, // delete when unused
        true,  // exclusive
        false, // no-wait
        nil,   // arguments
    )
    if err != nil {
        return err
    }

    err = ch.QueueBind(
        q.Name,       // queue name
        "",           // routing key
        ExchangeName, // exchange
        false,
        nil)
    if err != nil {
        return err
    }

    msgs, err := ch.Consume(
        q.Name, // queue
        "",     // consumer
        true,   // auto-ack
        false,  // exclusive
        false,  // no-local
        false,  // no-wait
        nil,    // args
    )
    if err != nil {
        return err
    }

    go func() {
        for msg := range msgs {
            // 调用处理函数
            handleFunc(msg.Body)
        }
    }()

    <-make(chan bool)
    return nil
}

func main() {
    // 测试代码
    err := Publish([]byte("hello, world"))
    if err != nil {
        log.Fatalf("%s: %s", "Failed to publish a message", err)
    }
    fmt.Println("send success")

    Consume(func(msg []byte) {
        fmt.Printf("received a message: %s
", msg)
    })
}

在rabbitmq.go文件中，我们实现了Connect、NewChannel、Publish、Consume函数。在这些函数中，我们利用RabbitMQ Client连接到RabbitMQ，建立Channel通道，然后进行消息的发送和消费。我们在Consume方法中传入参数handleFunc来处理消费的消息，这部分需要你根据自己的业务逻辑进行扩展开发。

接下来，我们在API中添加任务调度功能。我们可以新建一个schedule.go文件来存放相关代码：

package main

import (
    "encoding/json"

    "github.com/kataras/iris/v12"
    "github.com/satori/go.uuid"
    "github.com/robfig/cron/v3"
)

// Job 任务信息
type Job struct {
    ID       string `json:"id"`       // job id
    Name     string `json:"name"`     // 任务名称
    CronExpr string `json:"cronExpr"` // Cron表达式
}

// JobSchedule 任务调度
type JobSchedule struct {
    Entries map[string]*cron.CronEntry
    Cron    *cron.Cron
}

var (
    jobSchedule = &JobSchedule{
        Entries: make(map[string]*cron.CronEntry),
        Cron:    cron.New(),
    }
)

// 接收任务，添加到JobSchedule中
func addJob(ctx iris.Context) {
    // 解析任务信息
    job := &Job{}
    if err := ctx.ReadJSON(job); err != nil {
        ctx.StatusCode(iris.StatusBadRequest)
        ctx.WriteString(err.Error())
        return
    }

    // 生成任务id
    job.ID = uuid.NewV4().String()

    // 添加任务到JobSchedule中
    exprParser := cron.NewParser(cron.Second | cron.Minute | cron.Hour | cron.Dom | cron.Month | cron.Dow)
    exprNextTime, err := exprParser.Parse(job.CronExpr)
    if err != nil {
        ctx.StatusCode(iris.StatusBadRequest)
        ctx.WriteString(err.Error())
        return
    }
    cronEntryID, err := jobSchedule.Cron.AddFunc(exprNextTime, func() {
        Publish([]byte(job.Name)) // 消息发送
    })
    if err != nil {
        ctx.StatusCode(iris.StatusBadRequest)
        ctx.WriteString(err.Error())
        return
    }
    jobSchedule.Entries[job.ID] = cronEntryID

    // 返回任务id
    bytes, _ := json.Marshal(job)
    ctx.WriteString(string(bytes))
}

// 删除任务
func removeJob(ctx iris.Context) {
    // 解析任务信息
    job := &Job{}
    if err := ctx.ReadJSON(job); err != nil {
        ctx.StatusCode(iris.StatusBadRequest)
        ctx.WriteString(err.Error())
        return
    }

    // 删除任务
    if cronEntryID, ok := jobSchedule.Entries[job.ID]; ok {
        jobSchedule.Cron.Remove(cronEntryID)
        delete(jobSchedule.Entries, job.ID)
        ctx.WriteString("OK")
        return
    }

    // 任务不存在
    ctx.StatusCode(iris.StatusBadRequest)
    ctx.WriteString("Job not found")
}

// 获取任务列表
func getJobs(ctx iris.Context) {
    jobList := make([]*Job, 0)
    for jobID, cronEntryID := range jobSchedule.Entries {
        jobList = append(jobList, &Job{
            ID:       jobID,
            Name:     "test",
            CronExpr: jobSchedule.Cron.Entry(cronEntryID).Next.String(),
        })
    }
    bytes, _ := json.Marshal(jobList)
    ctx.WriteString(string(bytes))
}

func main() {

    // 注册添加任务、删除任务和获取任务列表接口
    app := iris.New()
    app.Post("/job/add", addJob)
    app.Post("/job/remove", removeJob)
    app.Get("/job/list", getJobs)

    if err := jobSchedule.Cron.Start(); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 启动Iris App
    if err := app.Listen(":8080"); err != nil {
        panic(err)
    }
}

在schedule.go文件中，我们定义Job和JobSchedule结构体，Job表示任务信息，JobSchedule表示任务调度。我们在JobSchedule中定义了Entries和Cron属性，Entries用于存放运行中的任务，Cron用于调度任务。

我们通过定义addJob、removeJob和getJob函数来实现任务的添加、删除和获取操作。在addJob函数中，我们首先解析任务信息，并生成一个任务ID，然后根据任务的Cron表达式生成下一次的执行时间，之后将任务添加到JobSchedule中，这里使用的是异步的形式发送消息。

在removeJob函数中，我们根据传入的任务ID删除任务。在getJobs函数中，我们遍历JobSchedule的Entries，获取当前运行中的任务列表，并返回。除此之外，我们还启动了Cron实例，用于任务的定时调度。

3.总结

在本文中，我们详细介绍了如何使用Golang中的Iris框架来实现一个分布式的任务调度系统。我们使用了RabbitMQ来实现任务的异步消息发送和消费。使用Iris框架和RabbitMQ Client，使得我们的程序具有了高性能和高可用的特性，能够处理大量的并发请求。

当然，我们在代码实现中还有很多细节需要考虑，比如任务异常的处理、任务分布式的处理等等。不过，本文所介绍的知识点应该已经为你提供了足够的参考，使得你可以在实际项目开发中灵活应用。

到这里，我们也就讲完了《使用Golang的Web框架Iris框架实现分布式任务调度》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于golang,Iris,分布式任务调度。的知识点！