Go语言在分布式文件系统中的应用,探索元数据管理、数据分片、一致性保证等核心模块的实现

// MetadataService 元数据服务结构体
type MetadataService struct {
    // 使用sync.Map实现并发安全的元数据存储
    fileIndex sync.Map // key:文件路径 value:FileMeta
}

// FileMeta 文件元数据结构
type FileMeta struct {
    FileID     string    `protobuf:"bytes1,opt,name=file_id"`  // 唯一文件标识
    Chunks     []Chunk   `protobuf:"bytes2,rep,name=chunks"`   // 文件分片信息
    CreateTime time.Time `protobuf:"bytes3,opt,name=create_time"`
}

// GetFileMeta 原子化获取元数据
func (m *MetadataService) GetFileMeta(path string) (*FileMeta, error) {
    value, ok := m.fileIndex.Load(path)
    if !ok {
        return nil, errors.New("file not found")
    }
    return value.(*FileMeta), nil
}

func UploadShard(conn redis.Conn, fileID string, shardIndex int, data []byte) error {
    // 使用Redis管道提升批量操作效率
    pipe := conn.Pipeline()
    defer pipe.Close()
    
    // 存储分片数据
    pipe.Send("HSET", fileID, shardIndex, data)
    
    // 更新分片状态位图
    pipe.Send("SETBIT", fileID+"_status", shardIndex, 1)
    
    // 设置24小时自动过期
    pipe.Send("EXPIRE", fileID, 86400)
    
    // 批量执行命令
    _, err := pipe.Exec()
    return err
}

func InitRaftCluster() *raft.Raft {
    // 配置Raft节点参数
    config := raft.DefaultConfig()
    config.SnapshotInterval = 30 * time.Second
    
    // 创建网络传输层
    transport := raft.NewNetworkTransport(
        NewStreamLayer(), // 自定义传输层实现
        3,                // 最大并发连接数
        10*time.Second,   // 超时时间
        os.Stderr,
    )
    
    // 初始化Raft节点
    raftNode, err := raft.NewRaft(
        config,
        NewFSM(),        // 有限状态机实现
        NewLogStore(),   // 日志存储
        NewStableStore(),// 稳定存储
        snapshots,       // 快照存储
        transport,
    )
    
    return raftNode
}

// 错误示例：未处理context取消
go func() {
    result := queryMetadata()
    ch <- result
}()

// 正确做法：添加select监听取消信号
go func(ctx context.Context) {
    select {
    case <-ctx.Done():
        return
    default:
        result := queryMetadata()
        ch <- result
    }
}(ctx)