Golang 语言中怎么拦截系统信号和优雅退出 http server？

介绍

系统信号是在类 Unix 系统中用来进程间通讯的一种方式。我们可以使用 kill -l 命令查看各个系统支持的信号列表，每个信号都有名称和编号。我们可以使用 kill 命令给特定进程发送指定信号名称或信号编号的系统信号。

系统信号分为同步信号和异步信号。其中同步信号是程序执行中的错误触发的信号，在 Golang 程序中，同步信号通常会被转换为 runtime panic，异步信号是系统内核或其它程序发送的信号。

关于系统信号的更多内容，感兴趣的读者朋友可以自行检索相关资料学习。本文我们主要介绍怎么使用 Golang 语言拦截系统信号和怎么实现优雅退出 http server。

Golang 标准库 os/signal

关于如何使用 Golang 语言拦截系统信号的问题，Golang 在标准库 os/signal 包中，提供了几个函数，可以拦截系统信号。我们重点介绍 Notify 函数。

func Notify(c chan<- os.Signal, sig ...os.Signal)

os/signal 包的 Notify 函数将输入信号中继到 channel c。如果未指定信号（sig 参数为空），则所有输入信号都将中继到 channel c。否则，将仅拦截指定的信号。

os/signal 包将不会阻塞发送输入信号到 channel c，Notify 函数调用方必须确保 channel c 有足够的缓冲区空间，以跟上预期的信号速率。对于仅用于通知一个信号值的 channel，大小为 1 的缓冲区就足够了。

接收指定信号的示例代码：

func main() {
 // Set up channel on which to send signal notifications.
 // We must use a buffered channel or risk missing the signal
 // if we're not ready to receive when the signal is sent.
 c := make(chan os.Signal, 1)
 signal.Notify(c, os.Interrupt)

 // Block until a signal is received.
 s := <-c
 fmt.Println("Got signal:", s)
}

接收所有信号的示例代码：

package main

import (
 "fmt"
 "os"
 "os/signal"
)

func main() {
 // Set up channel on which to send signal notifications.
 // We must use a buffered channel or risk missing the signal
 // if we're not ready to receive when the signal is sent.
 c := make(chan os.Signal, 1)

 // Passing no signals to Notify means that
 // all signals will be sent to the channel.
 signal.Notify(c)

 // Block until any signal is received.
 s := <-c
 fmt.Println("Got signal:", s)
}

拦截系统信号并优雅退出 http server

我们可以使用 os/signal 包的 Notify 函数拦截系统信号，并通过 http.Server 的 Shutdown 方法优雅退出 http server。

func (srv *Server) Shutdown(ctx context.Context) error

在 Golang 1.8 中新增的 Shutdown 方法可以在不中断任何活动连接的情况下正常关闭服务器。Shutdown 的工作方式是先关闭所有打开的监听器，然后关闭所有空闲连接，然后等待所有活跃连接为空闲状态时，关闭服务器。

如果提供的上下文在关闭完成之前已超时，则 Shutdown 返回上下文的错误，否则它将返回从关闭服务器的监听器返回的错误。

调用 Shutdown 时，Serve，ListenAndServe 和 ListenAndServeTLS 立即返回 ErrServerClosed。确保 Shutdown 未返回时，程序没有退出。

需要注意的是，Shutdown 不会尝试关闭也不等待长连接，例如 WebSockets。如果需要，Shutdown 的调用者应单独通知此类长连接，并等待它们关闭。

一旦调用了 Server 的 Shutdown 方法，server 就无法使用了。如果再调用 Serve 的方法将返回 ErrServerClosed。

优雅退出 http server 的示例代码如下：

func main() {
  // 优雅退出
 http.HandleFunc("/", hello)
 server := http.Server{Addr: ":8080"}
 go func() {
  if err := server.ListenAndServe(); err != nil {
   fmt.Println("server start failed")
  }
 }()
 c := make(chan os.Signal, 1)
 signal.Notify(c, os.Interrupt)
 s := <-c
 fmt.Printf("接收信号：%s\n", s)
 ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5 * time.Second)
 defer cancel()
 if err := server.Shutdown(ctx); err != nil {
  fmt.Println("server shutdown failed")
 }
 fmt.Println("server exit")
}

func hello (w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 time.Sleep(5 * time.Second)
 fmt.Fprintln(w, "Hello Go!")
}

阅读上面这段代码，可以发现我们拦截到系统信号 SIGNINT 后，通过 sleep 模拟程序还未执行结束（比如需要执行一些收尾工作），此时，系统未直接终止该应用进程（直接终止是系统默认处理信号 SIGINT 的方式），而是等待程序执行结束后，系统才终止该应用进程。

总结

本文我们主要介绍了 Golang 语言怎么拦截系统信号，和使用 os/signal 包的 Notify 函数，结合 net/http 包中 http.Server 的 Shutdown 方法，实现优雅退出 http server。