Golang优雅实现按比例切分流量

我们在进行灰度发布时，往往需要转发一部分流量到新上线的服务上，进行小规模的验证，随着功能的不断完善，我们也会逐渐增加转发的流量，这就需要按比例去切分流量，那么如何实现流量切分呢？

我们很容易想到通过生成随机数方式进行实现，通过判断生成随机数是否落在指定区间内，从而决定是否进行流量的转发，这种方式虽然实现很简单，但是它有两点弊端：

• 每次都要生成新的随机数，这是有性能损耗的，尤其是并发量高的场景下更为明显；
• 随机数的生成往往不够均匀，比如有A、B两个服务，流量比例3:7，如果使用随机数方式，如果运气不好的话有可能请求100次全落在B服务上。

那有没有性能开销又小，又能精准切分流量的方式呢？当然是有的。实现思路如下：

1. 确定比例，并根据比例得到一个基数base，例如比例是3:7，那么基数就是10；
2. 生成长度为基数base的数组source，并填充数据0、1、2、3、4、5...；
3. 打乱数组source中元素顺序；
4. 创建全局计数器queryCount，每次有请求时加1（确保原子性）；
5. 计算计数器queryCount与base取余后的值rate，并得到数组中对应位置的值source[rate]；
6. 判断source[rate]落在哪个区间。

看文字可能觉得理解起来有些别扭，这里贴上完整代码：

import (  "fmt"  "math/rand"  "sync/atomic")
type TrafficControl struct {  
    source     []int  
    queryCount uint32  
    base       int  
    ratio      int
}
func NewTrafficControl(base int, ratio int) *TrafficControl {  
    source := make([]int, base)  
    for i := 0; i < base; i++ {    
        source[i] = i  
    }
    
    rand.Shuffle(base, func(i, j int) {    
        source[i], source[j] = source[j], source[i]  
    })
  
    return &TrafficControl{    
        source: source,    
        base:   base,    
        ratio:  ratio,  
    }
}

func (t *TrafficControl) Allow() bool {  
    rate := t.source[int(atomic.AddUint32(&t.queryCount, 1))%t.base]  
    if rate < t.ratio {    
        return true  
    } else {    
        return false  
    }
}

接下来我们检测下这段代码是否真的能精准切分流量：

func main() {  
    trafficCtl := NewTrafficControl(10, 6)  
    cnt := 100  
    serviceAQueryCnt := 0  
    serviceBQueryCnt := 0  
    for cnt > 0 {    
        if trafficCtl.Allow() {      
            serviceAQueryCnt++    
        } else {      
            serviceBQueryCnt++    
        }    
        cnt--  
    }
  
    fmt.Printf("service A query count: %v, service B query count %v", serviceAQueryCnt, serviceBQueryCnt)
}

执行结果如下：

service A query count: 60, service B query count 40

其实思路很简单：通过请求数与基数取余，确保在一定范围内总能按比例 实现流量切分；通过打乱数组确保流量分布尽可能均匀。当然流量切分还有其他实现方式，如果大家有更精妙的实现，欢迎评论区留言哈。