第八章 流量複製/AB測試/協程

流量複製

在實際開發中經常涉及到項目的升級，而該升級不能簡單的上線就完事了，需要驗證該升級是否兼容老的上線，因此可能需要並行運行兩個項目一段時間進行數據比對和校驗，待沒問題後再進行上線。這其實就需要進行流量複製，把流量複製到其他服務器上，一種方式是使用如tcpcopy引流；另外我們還可以使用nginx的HttpLuaModule模塊中的ngx.location.capture_multi進行併發執行來模擬複製。

 

構造兩個服務

    location /test1 {
        keepalive_timeout 60s; 
        keepalive_requests 1000;
        content_by_lua '
            ngx.print("test1 : ", ngx.req.get_uri_args()["a"])
            ngx.log(ngx.ERR, "request test1")
        ';
    }
    location /test2 {
        keepalive_timeout 60s; 
        keepalive_requests 1000;
        content_by_lua '
            ngx.print("test2 : ", ngx.req.get_uri_args()["a"])
            ngx.log(ngx.ERR, "request test2")
        ';
    }

  

通過ngx.location.capture_multi調用

    location /test {
         lua_socket_connect_timeout 3s;
         lua_socket_send_timeout 3s;
         lua_socket_read_timeout 3s;
         lua_socket_pool_size 100;
         lua_socket_keepalive_timeout 60s;
         lua_socket_buffer_size 8k;

         content_by_lua '
             local res1, res2 = ngx.location.capture_multi{
                   { "/test1", { args = ngx.req.get_uri_args() } },
                   { "/test2", { args = ngx.req.get_uri_args()} },
             }
             if res1.status == ngx.HTTP_OK then
                 ngx.print(res1.body)
             end
             if res2.status ~= ngx.HTTP_OK then
                --記錄錯誤
             end
         ';
    }

此處可以根據需求設置相應的超時時間和長連接連接池等；ngx.location.capture底層通過cosocket實現，而其支持Lua中的協程，通過它可以以同步的方式寫非阻塞的代碼實現。

 

此處要考慮記錄失敗的情況，對失敗的數據進行重放還是放棄根據自己業務做處理。

 

AB測試

AB測試即多版本測試，有時候我們開發了新版本需要灰度測試，即讓一部分人看到新版，一部分人看到老版，然後通過訪問數據決定是否切換到新版。比如可以通過根據區域、用戶等信息進行切版本。

 

比如京東商城有一個cookie叫做__jda，該cookie是在用戶訪問網站時種下的，因此我們可以拿到這個cookie，根據這個cookie進行版本選擇。

 

比如兩次清空cookie訪問發現第二個數字串是變化的，即我們可以根據第二個數字串進行判斷。

__jda=122270672.1059377902.1425691107.1425691107.1425699059.1

__jda=122270672.556927616.1425699216.1425699216.1425699216.1。

 

判斷規則可以比較多的選擇，比如通過尾號；要切30%的流量到新版，可以通過選擇尾號爲1，3,5的切到新版，其餘的還停留在老版。

 

1、使用map選擇版本 

map $cookie___jda $ab_key {
    default                                       "0";
    ~^\d+\.\d+(?P<k>(1|3|5))\.                    "1";
}

使用map映射規則，即如果是到新版則等於"1"，到老版等於“0”； 然後我們就可以通過ngx.var.ab_key獲取到該數據。

    location /abtest1 {
        if ($ab_key = "1") {
            echo_location /test1 ngx.var.args;
        }
        if ($ab_key = "0") {
            echo_location /test2 ngx.var.args;
        }
    }

此處也可以使用proxy_pass到不同版本的服務器上 

    location /abtest2 {
        if ($ab_key = "1") {
            rewrite ^ /test1 break;
            proxy_pass http://backend1;
        }
        rewrite ^ /test2 break;
        proxy_pass http://backend2;
    }

 

2、直接在Lua中使用lua-resty-cookie獲取該Cookie進行解析

首先下載lua-resty-cookie

cd /usr/example/lualib/resty/
wget https://raw.githubusercontent.com/cloudflare/lua-resty-cookie/master/lib/resty/cookie.lua

 

    location /abtest3 {
        content_by_lua '

             local ck = require("resty.cookie")
             local cookie = ck:new()
             local ab_key = "0"
             local jda = cookie:get("__jda")
             if jda then
                 local v = ngx.re.match(jda, [[^\d+\.\d+(1|3|5)\.]])
                 if v then
                    ab_key = "1"
                 end
             end

             if ab_key == "1" then
                 ngx.exec("/test1", ngx.var.args)
             else
                 ngx.print(ngx.location.capture("/test2", {args = ngx.req.get_uri_args()}).body)
             end
        ';

    }

 首先使用lua-resty-cookie獲取cookie，然後使用ngx.re.match進行規則的匹配，最後使用ngx.exec或者ngx.location.capture進行處理。此處同時使用ngx.exec和ngx.location.capture目的是爲了演示，此外沒有對ngx.location.capture進行異常處理。

 

協程

Lua中沒有線程和異步編程編程的概念，對於併發執行提供了協程的概念，個人認爲協程是在A運行中發現自己忙則把CPU使用權讓出來給B使用，最後A能從中斷位置繼續執行，本地還是單線程，CPU獨佔的；因此如果寫網絡程序需要配合非阻塞I/O來實現。

 

ngx_lua 模塊對協程做了封裝，我們可以直接調用ngx.thread API使用，雖然稱其爲“輕量級線程”，但其本質還是Lua協程。該API必須配合該ngx_lua模塊提供的非阻塞I/O API一起使用，比如我們之前使用的ngx.location.capture_multi和lua-resty-redis、lua-resty-mysql等基於cosocket實現的都是支持的。

 

通過Lua協程我們可以併發的調用多個接口，然後誰先執行成功誰先返回，類似於BigPipe模型。

 

1、依賴的API 

    location /api1 {
        echo_sleep 3;
        echo api1 : $arg_a;
    }
    location /api2 {
        echo_sleep 3;
        echo api2 : $arg_a;
    }

 我們使用echo_sleep等待3秒。

 

2、串行實現

    location /serial {
        content_by_lua '
            local t1 = ngx.now()
            local res1 = ngx.location.capture("/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()})
            local res2 = ngx.location.capture("/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()})
            local t2 = ngx.now()
            ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))
        ';
    }

即一個個的調用，總的執行時間在6秒以上，比如訪問http://192.168.1.2/serial?a=22

api1 : 22 
api2 : 22 
6.0040001869202

 

3、ngx.location.capture_multi實現

    location /concurrency1 {
        content_by_lua '
            local t1 = ngx.now()
            local res1,res2 = ngx.location.capture_multi({
                  {"/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()}},
                  {"/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()}}

            })
            local t2 = ngx.now()
            ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))
        ';
    }

直接使用ngx.location.capture_multi來實現，比如訪問http://192.168.1.2/concurrency1?a=22

api1 : 22 
api2 : 22 
3.0020000934601

    

4、協程API實現 

    location /concurrency2 {
        content_by_lua '
            local t1 = ngx.now()
            local function capture(uri, args)
               return ngx.location.capture(uri, args)
            end
            local thread1 = ngx.thread.spawn(capture, "/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()})
            local thread2 = ngx.thread.spawn(capture, "/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()})
            local ok1, res1 = ngx.thread.wait(thread1)
            local ok2, res2 = ngx.thread.wait(thread2)
            local t2 = ngx.now()
            ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))
        ';
    }

使用ngx.thread.spawn創建一個輕量級線程，然後使用ngx.thread.wait等待該線程的執行成功。比如訪問http://192.168.1.2/concurrency2?a=22

api1 : 22 
api2 : 22 
3.0030000209808

   

其有點類似於Java中的線程池執行模型，但不同於線程池，其每次只執行一個函數，遇到IO等待則讓出CPU讓下一個執行。我們可以通過下面的方式實現任意一個成功即返回，之前的是等待所有執行成功才返回。

local  ok, res = ngx.thread.wait(thread1, thread2)

 

Lua協程參考資料

《Programming in Lua》

http://timyang.net/lua/lua-coroutine-vs-java-wait-notify/

https://github.com/andycai/luaprimer/blob/master/05.md

http://my.oschina.net/wangxuanyihaha/blog/186401

http://manual.luaer.cn/2.11.html