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N E T E N E T E H o m e A b o u t C o l l e c t i o n A u t h o r P o r t a l S u b s c r i b e N E T E T h o u g h t s , s t o r i e s a n d i d e a s . 基 于 g o l a n g 从 零 到 一 实 现 时 间 轮 算 法 0 前 言 近 期 计 划 攻 坚 一 个 新 的 专 题 系 列 — — 如 何 基 于 g o l a n g 从 零 到 一 实 现 r e d i s . 这 里 选 择 的 学 习 素 材 是 h d t 3 2 1 3 大 佬 于 g i t h u b 上 开 源 的 g o d i s 项 目 . 在 大 佬 的 实 现 中 ， 充 分 利 用 了 g o l a n g 的 特 性 ， 将 r e d i s 存 储 层 由 单 线 程 模 型 转 为 并 发 模 型 ， 其 中 在 实 现 数 据 的 e x p i r e 机 制 时 ， 采 用 的 是 单 机 时 间 轮 模 型 进 行 过 期 数 据 的 删 除 操 作 . g o d i s 项 目 开 源 地 址 ： h t t p : / / g i t h u b . c o m / H D T 3 2 1 3 / g o d i s g o d i s 时 间 轮 代 码 ： h t t p : / / g i t h u b . c o m / H D T 3 2 1 3 / g o d i s / b l o b / m a s t e r / l i b / t i m e w h e e l / t i m e w h e e l . g o 实 际 上 ， 在 我 之 前 分 享 个 人 项 目 — — 分 布 式 定 时 器 x t i m e r 中 也 有 到 了 时 间 轮 算 法 ， 这 部 分 内 容 具 有 一 定 共 性 . L i a n g W a n g D e c 2 0 , 2 0 2 3 • 3 2 m i n r e a d L i n u x 文 本 三 剑 客 超 详 细 教 程 g r e p 、 s e d 、 a w k a w k 、 g r e p 、 s e d 是 l i n u x 操 作 文 本 的 三 大 利 器 ， 合 称 文 本 三 剑 客 ， 也 是 必 须 掌 握 的 l i n u x 命 令 之 一 。 三 者 的 功 能 都 是 处 理 文 本 ， 但 侧 重 点 各 不 相 同 ， 其 中 属 a w k 功 能 最 强 大 ， 但 也 最 复 杂 。 g r e p 更 适 合 单 纯 的 查 找 或 匹 配 文 本 ， s e d 更 适 合 编 辑 匹 配 到 的 文 本 ， a w k 更 适 合 格 式 化 文 本 ， 对 文 本 进 行 较 复 杂 格 式 处 理 。 1 、 g r e p 1 . 1 什 么 是 g r e p 和 e g r e p L i n u x 系 统 中 g r e p 命 令 是 一 种 强 大 的 文 本 搜 索 工 具 ， 它 能 使 用 正 则 表 达 式 搜 索 文 本 ， 并 把 匹 配 的 行 打 印 出 来 （ 匹 配 到 的 标 红 ） 。 g r e p 全 称 是 G l o b a l R e g u l a r E x p r e s s i o n P r i n t ， 表 示 全 局 正 则 表 达 式 版 本 ， 它 的 使 用 权 限 是 所 有 用 户 。 g r e p 的 工 作 方 式 是 这 样 的 ， 它 在 一 个 或 多 个 文 件 中 搜 索 字 符 串 模 板 。 如 果 模 板 包 括 空 格 ， 则 必 须 被 引 用 ， 模 板 后 的 所 有 字 符 串 被 看 作 文 件 名 。 搜 索 的 结 果 被 送 到 标 准 输 出 ， 不 影 响 原 文 件 内 容 。 g r e p 可 用 于 s h e l l 脚 本 ， 因 为 g r e p 通 过 返 回 一 个 状 态 值 来 说 明 搜 索 的 状 态 ， 如 果 模 板 搜 索 成 功 ， 则 返 回 0 ， 如 果 搜 索 不 成 功 ， 则 返 回 1 ， 如 果 搜 索 的 文 件 不 存 在 ， 则 返 回 2 。 我 们 利 用 这 些 返 回 值 就 可 进 行 一 些 自 动 化 的 文 本 处 理 工 作 。 e g r e p = g r e p E ： 扩 展 的 正 则 表 达 式 （ 除 了 \ \ , \ \ b L i a n g W a n g D e c 2 0 , 2 0 2 3 • 3 3 m i n r e a d 万 字 解 析 g o 语 言 分 布 式 消 息 队 列 N S Q 0 前 言 本 期 和 大 家 一 起 探 讨 一 款 完 全 基 于 g o 语 言 实 现 的 分 布 式 消 息 队 列 — — n s q . 有 关 于 消 息 队 列 M e s s a g e Q u e u e 的 概 念 及 作 用 ， 大 家 可 以 参 考 我 之 前 发 表 的 文 章 — — 万 字 长 文 解 析 如 何 基 于 R e d i s 实 现 消 息 队 列 ， 这 些 基 础 知 识 本 文 不 再 赘 述 . n s q 是 一 款 基 于 g o 语 言 开 发 实 现 的 分 布 式 消 息 队 列 组 件 ， 在 g o l a n g 世 界 中 拥 有 着 很 高 的 认 可 度 和 流 行 性 ， 截 止 今 日 在 g i t h u b 上 的 s t a r s 数 已 高 达 2 3 k . 本 期 会 涉 及 大 量 对 n s q 的 源 码 走 读 环 节 ， 主 要 包 含 ： n s q 客 户 端 ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / n s q i o / g o n s q . 本 文 走 读 源 码 版 本 为 ： v 1 . 1 . 0 . n s q 服 务 端 ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / n s q i o / n s q . 本 文 走 读 源 码 版 本 为 ： v 1 . L i a n g W a n g D e c 2 0 , 2 0 2 3 • 4 2 m i n r e a d 用 G o 创 建 一 个 简 易 负 载 均 衡 器 负 载 均 衡 器 在 W e b 架 构 中 扮 演 了 很 关 键 的 角 色 。 它 们 能 在 一 组 后 端 机 器 分 配 负 载 。 这 使 得 服 务 扩 展 性 更 好 。 因 为 配 置 了 很 多 的 后 端 机 器 ， 服 务 也 因 此 能 在 某 次 请 求 失 败 后 找 到 正 常 运 行 的 服 务 器 而 变 得 高 可 用 。 在 使 用 了 像 N G I N X 等 专 业 的 负 载 均 衡 器 后 ， 我 自 己 也 尝 试 着 用 G o l a n g 创 建 了 一 个 简 易 负 载 均 衡 器 。 G o 是 一 种 现 代 语 言 ， 第 一 特 性 是 支 持 并 发 。 G o 有 丰 富 的 标 准 库 ， 使 用 这 些 库 你 可 以 用 更 少 的 代 码 写 出 高 性 能 的 应 用 程 序 。 对 每 一 个 发 行 版 本 它 都 有 静 态 链 接 库 。 我 们 的 简 易 负 载 均 衡 器 工 作 原 理 负 载 均 衡 器 有 不 同 的 策 略 用 来 在 一 组 后 端 机 器 中 分 摊 负 载 。 例 如 ： 轮 询 平 等 分 摊 ， 认 为 后 端 的 所 有 机 器 处 理 能 力 相 同 加 权 轮 询 基 于 后 端 机 器 不 同 的 处 理 能 力 ， 为 其 加 上 不 同 的 权 重 最 少 连 接 数 负 载 被 分 流 到 活 跃 连 接 最 少 的 服 务 器 至 于 我 们 的 简 易 负 载 均 衡 器 ， 我 们 会 实 现 这 里 边 最 简 单 的 方 式 轮 询 。 轮 询 选 择 轮 询 无 疑 是 很 简 单 的 。 它 轮 流 给 每 个 w o r k e r 相 同 的 执 行 任 务 的 机 会 。 上 图 已 经 说 明 了 ， 负 载 均 衡 器 周 期 性 地 选 择 某 台 服 务 器 。 但 是 我 们 不 能 直 接 使 用 它 ， 不 是 吗 ？ 如 果 后 端 机 器 宕 机 了 怎 么 办 ？ 恐 怕 我 们 不 会 希 望 流 量 被 路 由 到 挂 掉 的 机 器 上 去 。 因 此 除 非 我 们 添 加 一 些 条 件 ， 否 则 不 能 直 接 使 用 这 个 算 法 。 我 们 需 要 把 流 量 只 路 由 到 没 有 挂 掉 且 正 常 运 行 的 后 端 机 器 上 。 定 义 几 个 结 构 体 修 正 思 路 后 ， 现 在 我 们 清 楚 我 们 是 想 要 一 种 能 跟 踪 后 端 机 器 状 态 信 息 的 方 法 。 我 们 需 要 检 查 机 器 是 否 存 活 ， 也 需 要 跟 踪 U r l 。 我 们 可 以 简 单 地 定 义 一 个 下 面 的 结 构 体 来 维 护 我 们 的 后 端 机 器 。 t y p e G h o s t S e p 2 6 , 2 0 2 1 • 1 2 m i n r e a d 深 度 剖 析 G o 中 的 G o 协 程 ( g o r o u t i n e s ) G o 的 并 发 G o 协 程 ( g o r o u t i n e ) 是 指 在 后 台 中 运 行 的 轻 量 级 执 行 线 程 ， g o 协 程 是 G o 中 实 现 并 发 的 关 键 组 成 部 分 。 由 于 G o 协 程 相 对 于 传 统 操 作 系 统 中 的 线 程 ( t h r e a d ) 是 非 常 轻 量 级 的 ， 因 此 对 于 一 个 典 型 的 G o 应 用 来 说 ， 有 数 以 千 计 的 G o 协 程 并 发 运 行 的 情 形 是 十 分 常 见 的 。 并 发 可 以 显 著 地 提 升 应 用 的 运 行 速 度 ， 并 且 可 以 帮 助 我 们 编 写 关 注 点 分 离 （ S e p a r a t i o n o f c o n c e r n s ， S o c ） 的 代 码 。 什 么 是 G o 协 程 ？ 我 们 也 许 在 理 论 上 已 经 知 晓 G o 协 程 是 如 何 工 作 的 ， 但 是 在 代 码 层 级 上 ， g o 协 程 何 许 物 也 ？ 其 实 ， g o 协 程 看 起 来 只 是 一 个 与 其 他 众 G o 协 程 并 发 运 行 的 一 个 简 单 函 数 或 者 方 法 ， 但 是 我 们 并 不 能 想 当 然 地 从 函 数 或 者 方 法 中 的 定 义 来 确 定 一 个 G o 协 程 ， g o 协 程 的 确 定 还 是 要 取 决 于 我 们 如 何 去 调 用 。 G o 中 提 供 了 一 个 关 键 字 g o 来 让 我 们 创 建 一 个 G o G h o s t S e p 2 6 , 2 0 2 1 • 1 1 m i n r e a d G o 中 基 于 I P 地 址 的 H T T P 请 求 限 流 如 果 你 在 运 行 H T T P 服 务 并 且 想 对 e n d p o i n t s 进 行 限 速 ， 你 可 以 使 用 维 护 良 好 的 工 具 ， 例 如 g i t h u b . c o m / d i d i p / t o l l b o o t h 。 但 是 如 果 你 在 构 建 一 些 非 常 简 单 的 东 西 ， 自 己 实 现 并 不 困 难 。 我 们 可 以 使 用 已 经 存 在 的 试 验 性 的 G o 包 x / t i m e / r a t e 。 在 本 教 程 中 ， 我 们 将 创 建 一 个 基 于 用 户 I P 地 址 进 行 速 率 限 制 的 简 单 的 中 间 件 。 「 干 净 的 」 H T T P 服 务 让 我 们 从 构 建 一 个 简 单 的 H T T P 服 务 开 始 ， 该 服 务 具 有 非 常 简 单 的 e n d p i o n t 。 这 可 能 是 个 非 常 「 重 」 的 e n d p o i n t ， 因 此 我 们 想 在 这 里 添 加 速 率 限 制 。 p a c k a g e m a i n i m p o r t ( l o g n e t / h t t p ) f u n c m a i n ( ) { m u x : = h t t p . N e w S e r v e M u x ( ) m u x . H a n d l e F u n c ( / , o k H a n d l e r ) i f G h o s t S e p 2 6 , 2 0 2 1 • 4 m i n r e a d 深 入 底 层 ： G o 语 言 从 零 构 建 区 块 链 （ 二 ） ： P o W 工 作 证 明 机 制 B u i l d B l o c k c h a i n f r o m S c r a t c h w i t h G o l a n g D i r e c t o r y D i r e c t o r y 前 言 项 目 重 构 共 识 机 制 添 加 N o n c e P o W 实 现 调 试 带 P o W 的 区 块 链 系 统 总 结 前 言 在 上 一 章 中 我 们 了 解 了 区 块 是 什 么 以 及 区 块 与 区 块 链 之 间 的 关 系 。 在 这 一 章 中 我 们 将 拓 宽 区 块 的 头 部 信 息 ， 并 讲 解 区 块 如 何 合 法 的 被 添 加 进 区 块 链 中 。 项 目 重 构 在 上 一 章 中 ， 我 们 所 有 的 代 码 都 写 在 了 m a i n . g o 中 ， 这 显 然 不 利 于 我 们 继 续 构 建 项 目 。 我 们 希 望 m a i n . g o 只 用 于 最 后 启 动 我 们 的 区 块 链 系 统 ， 为 此 我 们 需 要 将 设 计 的 区 块 与 区 块 链 移 植 其 它 文 件 夹 中 ， 这 也 会 帮 你 g o 语 言 的 代 码 管 理 机 制 。 首 先 我 们 在 g o b l o c k c h a i n 文 件 夹 下 建 立 一 个 新 的 文 件 夹 b l o c k c h a i n ， 在 b l o c k c h a i n 下 分 别 创 建 b l o c k . g o , b l o c k c h a i n . g o ， 之 后 我 们 会 将 相 关 结 构 体 与 函 数 放 入 其 中 。 创 建 u t i l s 文 件 夹 ， 在 其 下 创 建 u t i l . g o 用 以 存 放 一 些 龙 套 函 数 。 创 建 c o n s t c o e 文 件 夹 在 其 下 创 建 c o n s t c o e . g o 用 于 储 存 一 些 全 局 常 量 。 打 开 u t i l s . g o ， 引 入 以 下 包 。 / / u t i l . g o p a c k a g e u t i l s i m p o r t ( b y t e s e n c o d i n g / b i n a r y l o g ) 然 后 构 建 一 个 简 单 的 错 误 处 理 函 数 。 / / u t i l . L i a n g W a n g S e p 2 6 , 2 0 2 1 • 9 m i n r e a d 深 入 底 层 ： G o 语 言 从 零 构 建 区 块 链 （ 一 ） : H e l l o , B l o c k c h a i n B u i l d B l o c k c h a i n f r o m S c r a t c h w i t h G o l a n g D i r e c t o r y D i r e c t o r y 前 言 创 建 项 目 区 块 与 区 块 链 哈 希 区 块 创 建 与 创 始 区 块 运 行 区 块 链 系 统 总 结 前 言 有 时 觉 得 前 言 什 么 的 可 以 省 略 ， 但 作 为 一 个 教 程 还 是 应 该 在 最 开 始 的 时 候 说 两 句 。 这 个 系 列 的 教 程 目 的 是 使 用 G o l a n g 由 浅 入 深 地 还 原 P o W 共 识 机 制 最 基 础 区 块 链 系 统 （ 参 照 比 特 币 ） ， 适 合 想 要 快 速 入 门 区 块 链 核 心 技 术 的 读 者 ， 当 然 也 适 合 刚 学 完 G o 基 础 语 法 希 望 练 手 的 读 者 。 相 较 于 网 络 上 其 它 G o 语 言 实 现 区 块 链 的 教 程 ， 本 系 列 教 程 以 最 终 建 立 一 个 可 以 分 布 式 运 行 的 区 块 链 系 统 为 目 标 ， 使 用 新 版 本 的 G o l a n g （ v 1 . 1 7 ） 及 相 关 包 ， 在 还 原 的 过 程 中 会 尽 量 说 明 一 些 常 规 教 程 忽 视 的 细 节 ， 给 出 所 有 的 代 码 。 大 部 分 人 对 于 区 块 链 技 术 的 学 习 常 常 停 留 在 表 象 ， 了 解 了 U T X O 模 型 ， 共 识 机 制 ， P 2 P 网 络 后 ， 总 是 迫 不 及 待 地 就 想 用 区 块 链 往 所 有 涉 及 隐 私 与 安 全 的 问 题 里 套 。 我 始 终 持 有 的 观 点 是 ， 可 以 允 许 区 块 链 在 各 种 应 用 场 景 中 试 错 ， 但 不 应 该 过 于 推 崇 区 块 链 ， 它 不 是 万 能 的 ， 要 学 习 区 块 链 就 应 该 了 解 其 本 质 ， 从 事 物 的 两 面 性 去 研 究 它 。 举 个 例 子 ， 如 果 我 们 把 区 块 链 当 作 一 个 分 布 式 的 数 据 库 看 待 ， 那 么 它 的 性 能 无 疑 是 拉 跨 的 ， 但 是 如 果 充 分 理 解 区 块 链 的 本 质 ， 就 能 够 明 白 比 特 币 为 什 么 仅 仅 用 一 段 代 码 就 能 够 在 全 球 没 有 第 三 方 机 构 的 参 与 下 实 现 资 产 信 息 的 长 久 保 存 ， 稳 定 运 行 超 过 五 年 ， 感 叹 其 精 妙 之 处 。 如 果 想 要 了 解 区 块 链 技 术 的 本 质 ， 了 解 区 块 链 技 术 的 优 缺 点 以 及 可 能 的 研 究 方 向 ， 最 直 接 的 办 法 无 疑 是 阅 读 比 特 币 源 码 。 但 是 比 特 币 源 码 使 用 C 进 行 编 写 ， L i a n g W a n g S e p 2 6 , 2 0 2 1 • 9 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d S t a r t h e r e f o r a q u i c k o v e r v i e w o f e v e r y t h i n g y o u n e e d t o k n o w W e v e c r a m m e d t h e m o s t i m p o r t a n t i n f o r m a t i o n t o h e l p y o u g e t s t a r t e d w i t h G h o s t i n t o t h i s o n e p o s t . I t s y o u r c h e a t s h e e t t o g e t s t a r t e d , a n d y o u r s h o r t c u t t o a d v a n c e d f e a t u r e s . G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 2 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d C u s t o m i z i n g y o u r b r a n d a n d d e s i g n s e t t i n g s H o w t o t w e a k a f e w s e t t i n g s i n G h o s t t o t r a n s f o r m y o u r s i t e f r o m a g e n e r i c t e m p l a t e t o a c u s t o m b r a n d w i t h s t y l e a n d p e r s o n a l i t y . G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 3 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d W r i t i n g a n d m a n a g i n g c o n t e n t i n G h o s t , a n a d v a n c e d g u i d e A f u l l o v e r v i e w o f a l l t h e f e a t u r e s b u i l t i n t o t h e G h o s t e d i t o r , i n c l u d i n g p o w e r f u l w o r k f l o w a u t o m a t i o n s t o s p e e d u p y o u r c r e a t i v e p r o c e s s . G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 5 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d B u i l d i n g y o u r a u d i e n c e w i t h s u b s c r i b e r s i g n u p s H o w G h o s t a l l o w s y o u t o t u r n a n o n y m o u s r e a d e r s i n t o a n a u d i e n c e o f a c t i v e s u b s c r i b e r s , s o y o u k n o w w h a t s w o r k i n g a n d w h a t i s n t . G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 2 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d S e l l i n g p r e m i u m m e m b e r s h i p s w i t h r e c u r r i n g r e v e n u e F o r c r e a t o r s a n d a s p i r i n g e n t r e p r e n e u r s l o o k i n g t o g e n e r a t e a s u s t a i n a b l e r e c u r r i n g r e v e n u e s t r e a m f r o m t h e i r c r e a t i v e w o r k , G h o s t h a s b u i l t i n p a y m e n t s a l l o w i n g y o u t o c r e a t e a s u b s c r i p t i o n c o m m e r c e b u s i n e s s . C o n n e c t y o u r S t r i p e a c c o u n t t o G h o s t , a n d y o u l l b e a b l e t o q u i c k l y a n d e a s i l y c r e a t e m o n t h l y a n d y e a r l y p r e m i u m p l a n s f o r G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 1 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d H o w t o g r o w y o u r b u s i n e s s a r o u n d a n a u d i e n c e A g u i d e t o c o l l a b o r a t i n g w i t h o t h e r s t a f f u s e r s t o p u b l i s h , a n d s o m e r e s o u r c e s t o h e l p y o u w i t h t h e n e x t s t e p s o f g r o w i n g y o u r b u s i n e s s G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 2 m i n r e a d G e t t i n g S t a r t e d S e t t i n g u p a p p s a n d c u s t o m i n t e g r a t i o n s W o r k w i t h a l l y o u r f a v o r i t e a p p s a n d t o o l s o r c r e a t e y o u r o w n c u s t o m i n t e g r a t i o n s u s i n g t h e G h o s t A P I . G h o s t A u g 1 7 , 2 0 2 1 • 1 m i n r e a d N E T E © 2 0 2 5 D a t a & p r i v a c y C o n t a c t C o n t r i b u t e → P o w e r e d b y G h o s t 京 I C P 备 1 9 0 1 6 1 7 9 号 1

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