http server优雅启停原理及验证

1. 问题背景

   在 http应用程序重启时，如果直接 kill -9 使程序退出，然后再启动，会存在的问题:

   1. 旧的请求未处理完，如果服务端进程直接退出，会造成客户端连接中断（收到 RST）
   2. 新请求打过来，服务还没重启完毕，造成 connection refused

2. 优雅重启整体思路

   1.捕获到优雅重启的信号比如SIGUSR2
                   2. 启动新的子进程，新子进程接管监听端口
                   3. 新子进程处理新请求，旧进程处理完旧请求退出

3. 优雅重启代码思路

   1.新的bin文件覆盖旧的bin文件

   2.在程序中，通过拦截 signal，并针对 signal 做出相应处理，若是获取到SIGUSR2信号会触发优雅重启

   3. 进程收到SIGUSR2信号后，将服务监听的socket文件描述符传递给子进程（因为端口不可以重复监听，所以采用把监听端口的文件描述符传递给子进程，子进程里从文件描述符实现对端口的监听）

   4. 子进程监听父进程的socket，这个时候父进程和子进程都可以接收请求

   5. 子进程启动成功之后，父进程停止接收新的连接，等待旧连接处理完成

4. http优雅关闭原理

   http请求的过程会建立TCP连接，http server的关闭本质上是TCP连接的关闭，TCP连接的关闭过程有两种：
          1. 一种是强制关闭：强制关闭时不能再接收数据，如果当前接收缓存中仍有未取出数据或者以后再有数据到达，则TCP会向发送端发送RST包，将连接重置，如图1所示
          2. 另一种是优雅关闭 ：优雅关闭时如果缓存中有数据未发出则将其发出去，并且收到所有数据的ACK之后，发送FIN包，开始关闭过程，如图2所示
          RST知识补充: RST标示复位、用来异常的关闭连接
                                 a: 发送RST包关闭连接时，不必等缓冲区的包都发出去，直接就丢弃缓冲区中的包，发送RST
                                 b:接收端收到RST包后，也不必发送ACK包来确认

golang代码中主要利用sync包的waitGroup实现协程的同步，每一个等待的协程进行waitgroup.add(1),每完成一个协程进行waitgroup.Done(),利用waitgroup.wait()进行堵塞，直到所有的协程都完成为止

5.验证方法

1. 强制关闭时： 利用tcpdump进行抓包（tcpdump -i eth0 host $host and tcp port $port），结果如下图，前3行是tcp连接的三次握手过程，第4行向服务端发送177的字节，第5行服务端直接发送RST给客户端，与预期结果一致

2. 优雅关闭时：利用tcpdump进行抓包结果如下，关闭之前的请求发送ACK之后，发送FIN进行关闭

3. 普通重启时：重启期间有短暂的http server 中断，利用curl  host:port/keepalive 验证http服务，以及tcpdump抓包验证，如下图，

4. 优雅重启： kill -SIGUSR2 $pid 进行优雅重启， 新进程接管老进程的监听端口，http服务没有出现异常， 以及tcpdump抓包数据中tcp连接没有异常

其它：

常用信号量