面试题：Go网络轮询在分布式系统中的优化应用

设计高效轮询算法

减少网络开销：
- 批量请求：每次轮询时，尽量将多个数据请求合并为一个请求，减少请求次数。
- 增量同步：只请求自上次同步后发生变化的数据，而不是全量数据。
- 合理设置轮询间隔：根据数据变化频率动态调整轮询间隔，频率低的可适当延长间隔。
保证数据一致性和及时性：
- 版本控制：每个节点的数据带上版本号，轮询时对比版本号，若对方版本号高则更新数据。
- 同步策略：采用主从同步或对等同步策略。主从同步下，从节点定期向主节点轮询；对等同步时，各节点平等轮询。

关键部分代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

// Node 代表一个节点
type Node struct {
    ID        int
    Data      map[string]interface{}
    Version   int
    Neighbors []*Node
    mutex     sync.Mutex
}

// Poll 轮询其他节点
func (n *Node) Poll() {
    for {
        for _, neighbor := range n.Neighbors {
            neighbor.mutex.Lock()
            if neighbor.Version > n.Version {
                // 这里可以优化为增量同步
                n.Data = neighbor.Data
                n.Version = neighbor.Version
                fmt.Printf("Node %d updated from Node %d\n", n.ID, neighbor.ID)
            }
            neighbor.mutex.Unlock()
        }
        time.Sleep(time.Second) // 调整轮询间隔
    }
}

func main() {
    node1 := &Node{ID: 1, Data: map[string]interface{}{"key": "value1"}, Version: 1}
    node2 := &Node{ID: 2, Data: map[string]interface{}{"key": "value2"}, Version: 2}
    node1.Neighbors = append(node1.Neighbors, node2)
    node2.Neighbors = append(node2.Neighbors, node1)

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    go func() {
        defer wg.Done()
        node1.Poll()
    }()

    go func() {
        defer wg.Done()
        node2.Poll()
    }()

    wg.Wait()
}

处理节点故障和网络波动等异常情况

节点故障处理：
- 心跳检测：每个节点定期向其他节点发送心跳包，若一定时间内未收到响应，则认为该节点故障。
- 故障转移：当检测到节点故障时，从邻居列表中移除该节点，并通知其他节点。
网络波动处理：
- 重试机制：当轮询请求失败时，根据网络错误类型进行一定次数的重试。
- 缓存机制：在本地缓存最近一次成功获取的数据，当网络波动无法获取最新数据时，可使用缓存数据保证业务的连续性。

// 改进后的Poll方法处理异常
func (n *Node) Poll() {
    for {
        for _, neighbor := range n.Neighbors {
            err := n.syncWithNeighbor(neighbor)
            if err != nil {
                fmt.Printf("Node %d failed to sync with Node %d: %v\n", n.ID, neighbor.ID, err)
                // 处理网络波动，重试
                for i := 0; i < 3; i++ {
                    err = n.syncWithNeighbor(neighbor)
                    if err == nil {
                        break
                    }
                    time.Sleep(time.Second)
                }
                if err != nil {
                    // 处理节点故障，移除邻居
                    n.removeNeighbor(neighbor)
                }
            }
        }
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

func (n *Node) syncWithNeighbor(neighbor *Node) error {
    // 模拟网络请求
    // 这里可替换为实际的网络通信逻辑
    // 例如使用net/http库进行HTTP请求等
    neighbor.mutex.Lock()
    defer neighbor.mutex.Unlock()
    if neighbor.Version > n.Version {
        n.Data = neighbor.Data
        n.Version = neighbor.Version
        fmt.Printf("Node %d updated from Node %d\n", n.ID, neighbor.ID)
    }
    return nil
}

func (n *Node) removeNeighbor(neighbor *Node) {
    for i, n := range n.Neighbors {
        if n == neighbor {
            n.Neighbors = append(n.Neighbors[:i], n.Neighbors[i+1:]...)
            break
        }
    }
}

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