github.com/JasonkayZK/async

使用装饰器模式给你的异步回调设置超时重试

背景

在许多场景下，都需要使用异步回调；

例如：在调用批量发送邮件接口后，邮件往往不是马上发送成功，而是需要等待一段时间才能发送成功；而此时，为了节省调用方的效率，服务方可能会返回一个类似于LogId的记录，此后可以使用此LogId来查询邮件的发送状态；

但是，状态的结束时间是未知的，所以我们需要定时去重新请求查询记录接口；此时我们的代码可能是类似于下面的：

func XXXService() {
    ...
    go XXXCallback()
    ...
}

func XXXCallback() {
    for retry := 5; retry > 0; retry-- {
        // Do something
        ...
        if notFullfill {
            time.Sleep(5 * time.Second)
            continue
        }
    }
}

但是如果回调多起来，每个回调函数都要写一段重试代码，而非专注于处理回调这个业务逻辑本身，此时可以使用装饰器模式给你的Callback做一层包装；

反射创建装饰器

在Python中存在装饰器，在Java的Spring框架中更是大量使用AOP编程；那么在Go这种静态语言中怎么实现类似于AOP的功能呢？

答案很简单：反射！

通过反射我们可以获取运行时回调函数的参数，返回值等函数签名信息；进而构造出一个包括了回调函数，但是包括失败重试的函数（有点类似于Java中创建一个代理对象）；

得益于在Go中函数是一等公民，我们可以很轻松的实现上面所述；

下面的decorateCallbackWithAttempt函数就实现了将一个函数装饰为一个含有重试机制的新函数：

func decorateCallbackWithAttempt(decoPtr, fn interface{}, retryInterval int64, attempts int64) (err error) {
	defer func() {
		if err1 := recover(); err1 != nil {
			err = fmt.Errorf("decorator err: %v", err1)
		}
	}()

	var decoratedFunc, targetFunc reflect.Value

	decoratedFunc = reflect.ValueOf(decoPtr).Elem()
	targetFunc = reflect.ValueOf(fn)

	v := reflect.MakeFunc(targetFunc.Type(),
		func(in []reflect.Value) (out []reflect.Value) {
			for retry := attempts; retry > 0; retry-- {
				hasErr := false
				// Call callback func
				out = targetFunc.Call(in)

				// Has return val
				if valuesNum := len(out); valuesNum > 0 {
					resultItems := make([]interface{}, valuesNum)
					// Check value

					for k, val := range out {
						resultItems[k] = val.Interface()
						// Has error
						if _, ok := resultItems[k].(error); ok {
							hasErr = true
							break
						}
					}

					// Has err, retry
					if hasErr {
						time.Sleep(time.Duration(retryInterval) * time.Second)
						fmt.Printf("retry %d\n", retry)
						continue
					}
					return
				}
			}
			return out
		})

	decoratedFunc.Set(v)
	return
}

decorateCallbackWithAttempt函数接收四个参数：

• decoPtr：装饰函数返回值(待装饰函数的指针类型)；
• fn：待装饰函数；
• retryInterval：错误重新尝试时间间隔；
• attempts：错误重新尝试次数；

可以看到，通过reflect.MakeFunc，我们可以很轻松的构建一个装饰器函数；

下面测试是调用上面的decorateCallbackWithAttempt函数创建一个装饰器函数并调用：

func errorCallbackTest(str string) (res string, err error) {
	defer func() {
		if err1 := recover(); err1 != nil {
			err = fmt.Errorf("callback err: %v", err1)
		}
	}()

	if str == "error" {
		return "", fmt.Errorf("mock err: %s", str)
	}
	if str == "panic" {
		panic(fmt.Errorf("panic: %s", str))
	}

	fmt.Printf("Test msg: %s\n", str)
	return fmt.Sprintf("Test msg: %s", str), nil
}

func Test_decorateCallbackWithAttempt(t *testing.T) {
	decoratedCallback := errorCallbackTest
	err := decorateCallbackWithAttempt(&decoratedCallback, errorCallbackTest, 1, 3)

	str, err := decoratedCallback("good")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println(str)

	str, err = decoratedCallback("error")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println(str)
}

采用传入指针构造而非通过返回值返回构造的装饰器函数是因为：

由于使用了反射，所以返回的装饰器函数一定是interface{}类型的，还需要做强制类型转换，类似于下面的例子，有些不优雅：

decoratedCallback := decorateCallbackWithAttempt(errorCallbackTest, 1, 3)
f, _ := (*decoratedCallback).(func(string) (string, error))
f()

上面的测试最终函数输出：

=== RUN   Test_decorateCallbackWithAttempt
Test msg: good
retry 3
retry 2
retry 1
mock err: error
--- PASS: Test_decorateCallbackWithAttempt (3.00s)
PASS

可见在error情况下的确进行了重试；

但是上面的代码是同步调用的，即：必须等待错误尝试完成后，函数才会真正返回！

创建新的协程调用

我们可以简单的使用go命令来做到创建一个独立的协程来完成回调：

func Test_decorateCallbackWithAttempt(t *testing.T) {
	decoratedCallback := errorCallbackTest
	err := decorateCallbackWithAttempt(&decoratedCallback, errorCallbackTest, 1, 3)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	go decoratedCallback("good")
	go decoratedCallback("error")

	time.Sleep(time.Second * 5)
}

此时，两个callback是并行完成的；

考虑到当存在大量的go创建协程时会造成大量的压力，我们也可以使用类似于github.com/panjf2000/ants的协程池来提高性能；

通过反射调用

上面创建的装饰器函数调用起来还是要创建一个新的函数，然后自己手动调用；那么我们可不可以屏蔽这个操作；让函数使用者直接传入函数，而不必自己调用，从而不需要关心，到底是使用go还是协程池来管理的当前callback协程的；

答案依然是：使用反射调用！

我们可以首先创建一个装饰后的函数，然后通过反射来调用它！

代码如下：

func ExecuteCallbackWithAttempt(fn interface{}, retryInterval int64, attempts int64, params ...interface{}) (err error) {
	defer func() {
		if err1 := recover(); err1 != nil {
			err = fmt.Errorf("decorator err: %v", err1)
		}
	}()

	decoPtr := fn
	err = decorateCallbackWithAttempt(&decoPtr, fn, retryInterval, attempts)
	if err != nil {
		return err
	}

	paramNum := len(params)
	callParams := make([]reflect.Value, paramNum)
	if paramNum > 0 {
		for k, v := range params {
			callParams[k] = reflect.ValueOf(v)
		}
	}

	go reflect.ValueOf(decoPtr).Call(callParams)

	return nil
}

上面的代码使用go创建了一个协程，并在创建失败时返回err；

当然，你也可以使用协程池来管理你的callback协程，这些底层实习对于调用方来说都是屏蔽的，调用方只需要传入函数和超时参数即可；

一个调用的例子如下：

func TestAsyncCallbackWithAttempt(t *testing.T) {
	_ = ExecuteCallbackWithAttempt(errorCallbackTest, 1, 3, "good!")
	_ = ExecuteCallbackWithAttempt(errorCallbackTest, 1, 3, "error")
	_ = ExecuteCallbackWithAttempt(errorCallbackTest, 1, 3, "panic")

	time.Sleep(time.Second * 5)
}

输出如下：

=== RUN   TestAsyncCallbackWithAttempt
Test msg: good!
retry 3
retry 3
retry 2
retry 2
retry 1
retry 1
--- PASS: TestAsyncCallbackWithAttempt (5.00s)
PASS

需要注意的是：

当原Callback中不处理panic时，也会直接导致当前线程被终止：

例如，当注释掉errorCallbackTest中捕获的panic，再次运行上面的测试用例，整个测试会直接终止！

func errorCallbackTest(str string) (res string, err error) {
	//defer func() {
	//	if err1 := recover(); err1 != nil {
	//		err = fmt.Errorf("callback err: %v", err1)
	//	}
	//}()

	if str == "error" {
		return "", fmt.Errorf("mock err: %s", str)
	}
	if str == "panic" {
		panic(fmt.Errorf("panic: %s", str))
	}

	fmt.Printf("Test msg: %s\n", str)
	return fmt.Sprintf("Test msg: %s", str), nil
}

总结

上面的代码虽然仅仅起到了抛砖引玉的作用；

但是，相信读完了上面的内容，你可以很轻易的构造一个更为复杂的装饰器，或者通过反射做一些更为令人兴奋的事情；

同时，对于上述代码的不足，也请提出批评意见！