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如何用Golang实现简单负载均衡_Golang网络与并发实战

P粉602998670

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发布时间:2026-02-13 13:49:30

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来源于php中文网

原创

用 net/http 可实现轻量轮询负载均衡器:后端抽象为独立 http.roundtripper,atomic.uint64 管理索引,初始化健康检查,避免取模倾斜,配置 idleconntimeout 与 maxidleconnsperhost 防 fd 耗尽,并用 time.afterfunc + 状态标记实现简易熔断。

如何用golang实现简单负载均衡_golang网络与并发实战

net/http 实现轮询负载均衡器,不依赖第三方库

Go 标准库完全够用,核心是把后端服务抽象为可调度的 http.RoundTripper,再套一层请求分发逻辑。不需要引入 gorilla/muxgin,纯 net/http + sync/atomic 就能跑起来。

关键点在于:别直接用 http.DefaultTransport,每个后端应持有独立的 &http.Transport{},避免连接复用干扰;轮询索引用 atomic.Uint64,比加锁更轻量。

  • 后端列表初始化时做健康检查(比如发 HEAD 请求),剔除不可达地址
  • 轮询不是简单取模:atomic.AddUint64(&idx, 1) % uint64(len(backends)),否则高并发下会倾斜
  • 务必设置 Transport.IdleConnTimeoutTransport.MaxIdleConnsPerHost,否则长连接堆积导致 fd 耗尽

处理后端故障:超时、重试与熔断的朴素实现

真实场景里,一个后端挂了不能卡住整个请求。Go 没有内置熔断器,但可以用 time.AfterFunc + 状态标记模拟简易熔断——连续 3 次失败且间隔

  • http.ClientTimeout 只控制整次请求,不够细;建议拆成 Transport.DialContext(建连)、ExpectContinueTimeout(等待 100-continue)、ResponseHeaderTimeout(等响应头)三级超时
  • 重试只对幂等方法(GETHEADOPTIONS)生效,且最多 1 次;重试前必须 req.Body.Close() 并重新 req.Body = io.NopCloser(bytes.NewReader(...)),否则第二次读不到 body
  • 别用 context.WithTimeout 包整个 handler,会导致 cancel 波及后端 transport 连接池

并发安全的 backend 列表热更新

运维可能随时增删后端,但不能停机 reload。标准做法是用 sync.RWMutex 包裹 backend 切片,但要注意:读多写少场景下,频繁写锁会阻塞所有请求。

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  • 更优解是用原子指针替换整个切片:atomic.StorePointer(&backendsPtr, unsafe.Pointer(&newBackends)),读时 backends := (*[]*backend)(atomic.LoadPointer(&backendsPtr))
  • 更新前先深拷贝原列表,做健康探测,确认新列表可用后再原子切换
  • 避免在 HTTP handler 里调用 os/exec 或同步读配置文件,IO 阻塞会拖垮并发能力

为什么不用 httputil.NewSingleHostReverseProxy

它方便,但隐藏太多细节:默认不透传 X-Forwarded-For,修改请求头要重写 Director 函数,错误处理是 panic 打印日志,无法接入自定义指标。生产环境需要明确知道每个环节谁负责超时、谁负责重试、谁记录失败原因。

  • 自己构造 http.Request 并调用 backendTransport.RoundTrip(req),能精确控制 header 处理、body 复制、status code 映射
  • 反向代理的 FlushInterval 默认 0,流式响应(如 SSE)会卡住;手动 flush 必须判断 response.Header.Get("Content-Type") 是否含 text/event-stream
  • 如果后端返回 Connection: close,你得主动关掉 client 连接,否则 transport 会误以为还能复用

最易被忽略的是 connection 复用边界:同一个 http.Transport 实例不能混用 HTTP/1.1 和 HTTP/2 后端,TLS 握手参数冲突会导致静默失败。要么按协议拆 transport,要么统一升级到 h2。

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