Golang でリバース プロキシ、ロード バランシング、キャッシュを実装する方法

近年、Golang は注目を集めているプログラミング言語であり、その効率性、安定性、メンテナンスの容易さから、ますます多くの開発者に愛用されています。従来の Web 開発では、通常、負荷分散、リバース プロキシ、キャッシュ、セキュリティなどの多くの機能を実装できるリバース プロキシ サーバーとして Nginx を使用します。

しかし、Golang の継続的な開発と改善により、Nginx を使用せずに高性能の Web サービスを構築できるかどうかを検討する人が増えています。この記事では、Golang でリバース プロキシ、ロード バランシング、キャッシュを実装する方法と、Golang を使用して Nginx を使用せずにこれらすべての機能を実現する方法を紹介します。

1. リバース プロキシ

リバース プロキシは通常、リクエストをバックエンド サーバーに渡す前にリクエストに変更を加えたり、追加の処理を追加したりするために使用されます。 Nginxを使えば簡単にリバースプロキシを実装できますが、Golangではどうやって実装すればいいのでしょうか？

標準ライブラリの「net/http/httputil」パッケージを使用すると、リバースプロキシを非常に簡単に実装できます。次のコードは、リクエストをローカル ポート 80 にプロキシする方法を示しています。

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "net/http/httputil"
)

func main() {
    localPort := ":80"
    proxyPort := ":8080" 
    proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(&url.URL{
        Scheme: "http",
        Host:   "localhost" + proxyPort,
    })
    http.Handle("/", proxy)
    fmt.Println("Server started on port" + localPort)
    http.ListenAndServe(localPort, nil)
}

上記のコードでは、httputil.NewSingleHostReverseProxy() 関数 (プロキシ) を通じてリバース プロキシをインスタンス化し、それを設定していることがわかります。デフォルトですべてのリクエストを処理します (「/」)。次に、 http.ListenAndServe() を呼び出してサービスを開始するだけです。

2. 負荷分散

負荷分散により、リクエストを複数のサーバーに分散して、システムのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させることができます。 Nginx では、設定を通じて負荷分散を簡単に実現できますが、Golang ではどうすれば実現できるのでしょうか?

github.com/valyala/fasthttp パッケージのバランサー構造を使用して、負荷分散機能を実装できます。以下に示すように:

package main

import (
    "fmt"

    "github.com/valyala/fasthttp"
)

func main() {
    servers := []string{"http://localhost:8080", "http://localhost:8081"}

    balancer := &fasthttp.HostBalancer{Hosts: servers}

    handler := func(ctx *fasthttp.RequestCtx) {
        realServerAddr := balancer.PickServerAddr()

        proxy := &fasthttp.HostClient{
            Addr: realServerAddr,
        }

        proxy.Do(&ctx.Request, &ctx.Response)
    }

    fmt.Println("Server started on port 80")
    fasthttp.ListenAndServe(":80", handler)
}

最初にサーバー (サーバー) のリストを定義し、それを HostBalancer 構造でラップすると、サーバーを簡単に選択できるようになります。次に、ロード バランサーからサーバーを選択し、そのサーバーにリクエストを送信する HTTP リクエスト ハンドラーを定義します。最後に、fasthttp.ListenAndServe() 関数を使用してサービスを開始します。

3. キャッシュ

キャッシュにより、応答時間が短縮され、サーバー リソースの消費が削減されます。Nginx では、キャッシュは非常に一般的な機能ですが、Golang ではどのように実装すればよいでしょうか?

Golang 標準ライブラリでは「http-cache」を使用できます。これは、リクエストの応答データを保存するために使用されるメモリベースの HTTP キャッシュです。次のコードは、http-cache を使用してキャッシュを実装する方法を示しています。

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "net/http/httptest"
    "net/http/httputil"
    "time"

    "github.com/gregjones/httpcache"
    "github.com/gregjones/httpcache/diskcache"
    "github.com/gregjones/httpcache/memory"
)

func main() {
    //创建一个HTTP缓存
    inMemoryCache := memory.NewTransport()

    //创建一个磁盘缓存，它将缓存存储在/tmp目录下，有效期为1小时
    diskCache := diskcache.New("/tmp", time.Hour)

    //创建一个缓存客户端，它将首先尝试从内存缓存中获取结果，然后再尝试从磁盘缓存中获取
    cachingTransport := httpcache.NewTransport(inMemoryCache, diskCache)

    //创建一个反向代理，它会代理到http://localhost:8080，使用缓存客户端
    proxy := httputil.NewSingleHostReverseProxy(&url.URL{
        Scheme: "http",
        Host:   "localhost:8080",
    })
    proxy.Transport = cachingTransport

    //使用缓存的反向代理处理所有请求
    http.Handle("/", proxy)

    //开启我们的服务
    server := httptest.NewServer(http.DefaultServeMux)
    fmt.Println("Server started on address:", server.URL)
    server.Close()
}

上記のコードでは、2 つのキャッシュを定義します。1 つはメモリ キャッシュ、もう 1 つはディスク キャッシュで、次にキャッシュを作成します。 client メモリ キャッシュおよびディスク キャッシュから応答を取得するためのターミナル (cachingTransport)。次に、リバース プロキシ (プロキシ) を定義し、それをキャッシュ クライアントに渡し、プロキシ プロセス中にキャッシュを使用できるようにします。最後に、http.ListenAndServe() 関数を使用してサービスを開始します。

概要

これで、Golang でリバース プロキシ、ロード バランシング、キャッシュを実装する方法を学習しました。これらのテクノロジは通常、Nginx を使用して実装されます。ただし、これらの機能は Golang を使用して簡単に実装することもできます。これにより、コードがシンプルになり保守が容易になるだけでなく、システムのパフォーマンスと応答性も向上します。

以上がGolang でリバース プロキシ、ロード バランシング、キャッシュを実装する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。