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Go如何操作etcd

发表于：2024-11-17 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2024年11月17日，小编给大家分享一下Go如何操作etcd，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！etcdetcd介绍etcd是使用Go

千家信息网最后更新 2024年11月17日Go如何操作etcd

小编给大家分享一下Go如何操作etcd，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！

etcdetcd介绍

etcd是使用Go语言开发的一个开源的、高可用的分布式key-value存储系统，可以用于配置共享和服务的注册和发现。

类似项目有zookeeper和consul。

etcd具有以下特点：

完全复制：集群中的每个节点都可以使用完整的存档
高可用性：Etcd可用于避免硬件的单点故障或网络问题
一致性：每次读取都会返回跨多主机的最新写入
简单：包括一个定义良好、面向用户的API（gRPC）
安全：实现了带有可选的客户端证书身份验证的自动化TLS
快速：每秒10000次写入的基准速度
可靠：使用Raft算法实现了强一致、高可用的服务存储目录

etcd应用场景

服务发现

服务发现要解决的也是分布式系统中最常见的问题之一，即在同一个分布式集群中的进程或服务，要如何才能找到对方并建立连接。本质上来说，服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听 udp 或 tcp 端口，并且通过名字就可以查找和连接。

配置中心

将一些配置信息放到 etcd 上进行集中管理。

这类场景的使用方式通常是这样：应用在启动的时候主动从 etcd 获取一次配置信息，同时，在 etcd 节点上注册一个 Watcher 并等待，以后每次配置有更新的时候，etcd 都会实时通知订阅者，以此达到获取最新配置信息的目的。

分布式锁

因为 etcd 使用 Raft 算法保持了数据的强一致性，某次操作存储到集群中的值必然是全局一致的，所以很容易实现分布式锁。锁服务有两种使用方式，一是保持独占，二是控制时序。

保持独占即所有获取锁的用户最终只有一个可以得到。etcd 为此提供了一套实现分布式锁原子操作 CAS（CompareAndSwap）的 API。通过设置prevExist值，可以保证在多个节点同时去创建某个目录时，只有一个成功。而创建成功的用户就可以认为是获得了锁。

控制时序，即所有想要获得锁的用户都会被安排执行，但是获得锁的顺序也是全局唯一的，同时决定了执行顺序。etcd 为此也提供了一套 API（自动创建有序键），对一个目录建值时指定为POST动作，这样 etcd 会自动在目录下生成一个当前最大的值为键，存储这个新的值（客户端编号）。同时还可以使用 API 按顺序列出所有当前目录下的键值。此时这些键的值就是客户端的时序，而这些键中存储的值可以是代表客户端的编号。

为什么用 etcd 而不用ZooKeeper？

etcd 实现的这些功能，ZooKeeper都能实现。那么为什么要用 etcd 而非直接使用ZooKeeper呢？

为什么不选择ZooKeeper？

部署维护复杂，其使用的Paxos强一致性算法复杂难懂。官方只提供了Java和C两种语言的接口。
使用Java编写引入大量的依赖。运维人员维护起来比较麻烦。
最近几年发展缓慢，不如etcd和consul等后起之秀。

为什么选择etcd？

简单。使用 Go 语言编写部署简单；支持HTTP/JSON API,使用简单；使用 Raft 算法保证强一致性让用户易于理解。
etcd 默认数据一更新就进行持久化。
etcd 支持 SSL 客户端安全认证。

最后，etcd 作为一个年轻的项目，正在高速迭代和开发中，这既是一个优点，也是一个缺点。优点是它的未来具有无限的可能性，缺点是无法得到大项目长时间使用的检验。然而，目前 CoreOS、Kubernetes和CloudFoundry等知名项目均在生产环境中使用了etcd，所以总的来说，etcd值得你去尝试。

etcd集群

etcd 作为一个高可用键值存储系统，天生就是为集群化而设计的。由于 Raft 算法在做决策时需要多数节点的投票，所以 etcd 一般部署集群推荐奇数个节点，推荐的数量为 3、5 或者 7 个节点构成一个集群。

搭建一个3节点集群示例：

在每个etcd节点指定集群成员，为了区分不同的集群最好同时配置一个独一无二的token。

下面是提前定义好的集群信息，其中n1、n2和n3表示3个不同的etcd节点。

TOKEN=token-01CLUSTER_STATE=newCLUSTER=n1=http://10.240.0.17:2380,n2=http://10.240.0.18:2380,n3=http://10.240.0.19:2380

在n1这台机器上执行以下命令来启动etcd：

etcd --data-dir=data.etcd --name n1 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.17:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.17:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.17:2379 --listen-client-urls http://10.240.0.17:2379 \    --initial-cluster ${CLUSTER} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}

在n2这台机器上执行以下命令启动etcd：

etcd --data-dir=data.etcd --name n2 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.18:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.18:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.18:2379 --listen-client-urls http://10.240.0.18:2379 \    --initial-cluster ${CLUSTER} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}

在n3这台机器上执行以下命令启动etcd：

etcd --data-dir=data.etcd --name n3 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.19:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.19:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.19:2379 --listen-client-urls http://10.240.0.19:2379 \    --initial-cluster ${CLUSTER} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}

etcd 官网提供了一个可以公网访问的 etcd 存储地址。你可以通过如下命令得到 etcd 服务的目录，并把它作为-discovery参数使用。

curl https://discovery.etcd.io/new?size=3https://discovery.etcd.io/a81b5818e67a6ea83e9d4daea5ecbc92 # grab this tokenTOKEN=token-01CLUSTER_STATE=newDISCOVERY=https://discovery.etcd.io/a81b5818e67a6ea83e9d4daea5ecbc92  etcd --data-dir=data.etcd --name n1 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.17:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.17:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.17:2379 --listen-client-urls http://10.240.0.17:2379 \    --discovery ${DISCOVERY} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}  etcd --data-dir=data.etcd --name n2 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.18:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.18:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.18:2379 --listen-client-urls http://10.240.0.18:2379 \    --discovery ${DISCOVERY} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}  etcd --data-dir=data.etcd --name n3 \    --initial-advertise-peer-urls http://10.240.0.19:2380 --listen-peer-urls http://10.240.0.19:2380 \    --advertise-client-urls http://10.240.0.19:2379 --listen-client-urls http:/10.240.0.19:2379 \    --discovery ${DISCOVERY} \    --initial-cluster-state ${CLUSTER_STATE} --initial-cluster-token ${TOKEN}

到此etcd集群就搭建起来了，可以使用etcdctl来连接etcd。

export ETCDCTL_API=3HOST_1=10.240.0.17HOST_2=10.240.0.18HOST_3=10.240.0.19ENDPOINTS=$HOST_1:2379,$HOST_2:2379,$HOST_3:2379 etcdctl --endpoints=$ENDPOINTS member lis

Go语言操作etcd

这里使用官方的etcd/clientv3包来连接etcd并进行相关操作。

安装

go get go.etcd.io/etcd/clientv3

put和get操作

put命令用来设置键值对数据，get命令用来根据key获取值。

package main import (    "context"    "fmt"    "time"     "go.etcd.io/etcd/clientv3") // etcd client put/get demo// use etcd/clientv3 func main() {    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{        Endpoints:   []string{"127.0.0.1:2379"},        DialTimeout: 5 * time.Second,    })    if err != nil {        // handle error!        fmt.Printf("connect to etcd failed, err:%v\n", err)        return    }    fmt.Println("connect to etcd success")    defer cli.Close()    // put    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)    _, err = cli.Put(ctx, "q1mi", "dsb")    cancel()    if err != nil {        fmt.Printf("put to etcd failed, err:%v\n", err)        return    }    // get    ctx, cancel = context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)    resp, err := cli.Get(ctx, "q1mi")    cancel()    if err != nil {        fmt.Printf("get from etcd failed, err:%v\n", err)        return    }    for _, ev := range resp.Kvs {        fmt.Printf("%s:%s\n", ev.Key, ev.Value)    }}

watch操作

watch用来获取未来更改的通知。

package main import (    "context"    "fmt"    "time"     "go.etcd.io/etcd/clientv3") // watch demo func main() {    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{        Endpoints:   []string{"127.0.0.1:2379"},        DialTimeout: 5 * time.Second,    })    if err != nil {        fmt.Printf("connect to etcd failed, err:%v\n", err)        return    }    fmt.Println("connect to etcd success")    defer cli.Close()    // watch key:q1mi change    rch := cli.Watch(context.Background(), "q1mi") // <-chan WatchResponse    for wresp := range rch {        for _, ev := range wresp.Events {            fmt.Printf("Type: %s Key:%s Value:%s\n", ev.Type, ev.Kv.Key, ev.Kv.Value)        }    }}

将上面的代码保存编译执行，此时程序就会等待etcd中q1mi这个key的变化。

例如：我们打开终端执行以下命令修改、删除、设置q1mi这个key。

etcd> etcdctl.exe --endpoints=http://127.0.0.1:2379 put q1mi "dsb2"OK etcd> etcdctl.exe --endpoints=http://127.0.0.1:2379 del q1mi1 etcd> etcdctl.exe --endpoints=http://127.0.0.1:2379 put q1mi "dsb3"OK

上面的程序都能收到如下通知。

watch>watch.execonnect to etcd successType: PUT Key:q1mi Value:dsb2Type: DELETE Key:q1mi Value:Type: PUT Key:q1mi Value:dsb3

lease租约

package main import (    "fmt"    "time") // etcd lease import (    "context"    "log"     "go.etcd.io/etcd/clientv3") func main() {    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{        Endpoints:   []string{"127.0.0.1:2379"},        DialTimeout: time.Second * 5,    })    if err != nil {        log.Fatal(err)    }    fmt.Println("connect to etcd success.")    defer cli.Close()     // 创建一个5秒的租约    resp, err := cli.Grant(context.TODO(), 5)    if err != nil {        log.Fatal(err)    }     // 5秒钟之后, /nazha/ 这个key就会被移除    _, err = cli.Put(context.TODO(), "/nazha/", "dsb", clientv3.WithLease(resp.ID))    if err != nil {        log.Fatal(err)    }}

keepAlive

package main import (    "context"    "fmt"    "log"    "time"     "go.etcd.io/etcd/clientv3") // etcd keepAlive func main() {    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{        Endpoints:   []string{"127.0.0.1:2379"},        DialTimeout: time.Second * 5,    })    if err != nil {        log.Fatal(err)    }    fmt.Println("connect to etcd success.")    defer cli.Close()     resp, err := cli.Grant(context.TODO(), 5)    if err != nil {        log.Fatal(err)    }     _, err = cli.Put(context.TODO(), "/nazha/", "dsb", clientv3.WithLease(resp.ID))    if err != nil {        log.Fatal(err)    }     // the key 'foo' will be kept forever    ch, kaerr := cli.KeepAlive(context.TODO(), resp.ID)    if kaerr != nil {        log.Fatal(kaerr)    }    for {        ka := <-ch        fmt.Println("ttl:", ka.TTL)    }}

基于etcd实现分布式锁

go.etcd.io/etcd/clientv3/concurrency在etcd之上实现并发操作，如分布式锁、屏障和选举。

导入该包：

import "go.etcd.io/etcd/clientv3/concurrency"

基于etcd实现的分布式锁示例：

cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{Endpoints: endpoints})if err != nil {    log.Fatal(err)}defer cli.Close() // 创建两个单独的会话用来演示锁竞争s1, err := concurrency.NewSession(cli)if err != nil {    log.Fatal(err)}defer s1.Close()m1 := concurrency.NewMutex(s1, "/my-lock/") s2, err := concurrency.NewSession(cli)if err != nil {    log.Fatal(err)}defer s2.Close()m2 := concurrency.NewMutex(s2, "/my-lock/") // 会话s1获取锁if err := m1.Lock(context.TODO()); err != nil {    log.Fatal(err)}fmt.Println("acquired lock for s1") m2Locked := make(chan struct{})go func() {    defer close(m2Locked)    // 等待直到会话s1释放了/my-lock/的锁    if err := m2.Lock(context.TODO()); err != nil {        log.Fatal(err)    }}() if err := m1.Unlock(context.TODO()); err != nil {    log.Fatal(err)}fmt.Println("released lock for s1") <-m2Lockedfmt.Println("acquired lock for s2")

输出：