[分布式系统学习] 6.824 LEC2 RPC和线程 笔记

Posted 2020-09-23 实验室小纸贴校外版

6.824的课程通常是在课前让你做一些准备。一般来说是先读一篇论文，然后请你提一个问题，再请你回答一个问题。然后上课，然后布置Lab。

第二课的准备-Crawler

第二课的准备不是论文，是让你实现Go Tour里面的crawler。Go Tour里面原有的实现是串行的，并且可能爬到相同的url。要求让你并行并去重。

简单想法就是，为了实现并行，爬每个url都是用goroutine；为了实现去重，每次开爬就把url放到map中。

不过这里有个知识点，Crawler函数最后返回成功，所有url都要爬完，所以需要一个机制去等待所有goroutine完成。查了一下可以用sync.WaitGroup。那一个直观的实现：

// Crawl uses fetcher to recursively crawl
// pages starting with url, to a maximum of depth.
func Crawl(url string, depth int, fetcher Fetcher) {
       var collector Collector;
       collector.fetchedUrl = make(map[string]bool)
       CrawlInt(url, depth, fetcher, &collector)
       collector.Wait()
}

type Collector struct {
       sync.Mutex
       sync.WaitGroup
       fetchedUrl map[string]bool
}

func CrawlInt(url string, depth int, fetcher Fetcher, collector *Collector) {
       if depth <= 0 {
              return
       }
       collector.Lock()
       if _, ok := collector.fetchedUrl[url]; ok {
              //visited,
              collector.Unlock()
              return
       }
       collector.fetchedUrl[url] = true
       collector.Unlock()
       body, urls, err := fetcher.Fetch(url)
       if err != nil {
              fmt.Println(err)
              return
       }
       collector.Add(len(urls))
       fmt.Printf("found: %s %q\n", url, body)
       for _, u := range urls {
              go func (u string) {
                     CrawlInt(u, depth-1, fetcher, collector)
                     collector.Done()
              }(u)
       }
       return
}

 

不过看到了答案，觉得答案很简洁，不仅没有用到WaitGroup，甚至连一个Lock都没有使用。

//
// Concurrent crawler with channels
//

func dofetch(url1 string, ch chan []string, fetcher Fetcher) {
	body, urls, err := fetcher.Fetch(url1)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		ch <- []string{}
	} else {
		fmt.Printf("found: %s %q\n", url1, body)
		ch <- urls
	}
}

func master(ch chan []string, fetcher Fetcher) {
	n := 1
	fetched := make(map[string]bool)
	for urls := range ch {
		for _, u := range urls {
			if _, ok := fetched[u]; ok == false {
				fetched[u] = true
				n += 1
				go dofetch(u, ch, fetcher)
			}
		}
		n -= 1
		if n == 0 {
			break
		}
	}
}

func CrawlConcurrentChannel(url string, fetcher Fetcher) {
	ch := make(chan []string)
	go func() {
		ch <- []string{url}
	}()
	master(ch, fetcher)
}

Crawler函数是那个CrawlConcurrentChannel。ch里面放的是每次fetch返回的页面数组。为什么不用到Lock呢？因为fetched map的判断和加入都在主线程中。

ch里面的urls当然可能重复，但是在主线程中已经判断过了不会重复fetch。

而通过n来判断是否所有页面都被爬取了。所以有n==sizeof (ch) == sizeof (fetched)。这里的sizeof指的是所有放入的，不是某一时刻的。

Go 的RPC

我们在前面一个Lab里面已经遇到过了。觉得有点像Soap的方式，不过完全没有Soap那么复杂，需要定义wsdl。

至少发送一次 vs 至多发送一次

至少发送一次：RPC lib 等待返回，如果超时，再发。这样多尝试几次，始终没有返回，就报错。

这样能解决问题么？如果是发送的克扣余额会出现什么问题？

所以“至少发送一次”对于只读操作，和可重入操作是有效的。比如我们上一个Lab中的Map和Reduce，都是可重入的。

至多发送一次：问题在于如何检测重复请求。

client可以发送一个唯一的ID（XID）用于验证重复。服务器做如下处理。

server:
    if seen[xid]:
      r = old[xid]
    else
      r = handler()
      old[xid] = r
      seen[xid] = true

 

这里要处理的问题是：

1. client怎么保证XID唯一？现在UUID可以做到，另外也可以通过ip地址加上序列号来做hash值。

2. 服务器要在某时刻清理调之前的请求，否则每个请求都放到seen map里面，那要爆掉了。client可以在每条RPC中都包含一个”已经收到#<X的回复“的信息，这样，服务器就可以抛弃它们。

3. 服务器正在处理某个request，但是新的request已经进来了，服务器不想做第二次，那么他可以设置一个”pending“flag，让新的request等待或者忽略。

Go语言的RPC策略是”至多发送一次“。