Golang哈希算法实现配置文件的监控功能详解

介绍

在开发中，经常需要读取配置文件来动态调整运行时参数。为了及时更新配置文件的修改，我们需要实现一个能够监控配置文件变化并自动加载的功能。本文介绍使用 Golang 哈希算法实现配置文件监控的方法。

哈希算法介绍

哈希算法是一种将任意长的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。摘要的意义在于保证数据的完整性，一旦数据发生改变，摘要也会变得不同，从而检测到数据的变化。常用的哈希算法有 MD5 和 SHA 等。

监控文件变化的方法

监控配置文件变化的主要思路是定时计算文件的哈希值， 如果新的哈希值和旧的哈希值不相等，说明配置文件已经被修改，此时需要重新加载配置文件。

计算哈希值

这里以 SHA256 算法为例，代码如下：

package main

import (
    "crypto/sha256"
    "fmt"
    "io"
    "os"
)

func sha256sum(file string) ([]byte, error) {
    f, err := os.Open(file)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    defer f.Close()
    h := sha256.New()
    if _, err := io.Copy(h, f); err != nil {
        return nil, err
    }
    return h.Sum(nil), nil
}

func main() {
    sum, err := sha256sum("config.yaml")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Printf("%x\n", sum)
}

在这段代码中，我们首先打开文件，然后计算文件的哈希值。if _, err := io.Copy(h, f) 这行代码将文件内容读入到 SHA256 算法中进行计算，最后返回哈希值。

监控文件变化

接下来，我们需要使用 Go 提供的 os 和 time 包来监控文件的变化。Go 中的 os 包提供了 Stat 函数，可以获取文件的元信息。time 包的 After 函数可以周期性地执行某个函数。

示例代码如下：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "time"
)

func monitorFileChange(file string) {
    var (
        fileInfo os.FileInfo
        err      error
        modTime  time.Time
    )
    for {
        fileInfo, err = os.Stat(file)
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            continue
        }
        if modTime.IsZero() {
            modTime = fileInfo.ModTime()
            continue
        }
        if !modTime.Equal(fileInfo.ModTime()) {
            modTime = fileInfo.ModTime()
            fmt.Println("File changed")
        }
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }
}

func main() {
    monitorFileChange("config.yaml")
}

这段代码的执行流程如下：

1. 获取文件元信息；
2. 如果这是第一次执行，则将文件的修改时间赋值给 modTime，然后等待下一次执行；
3. 如果这不是第一次执行，计算文件的修改时间和 modTime 是否相等；
4. 如果不相等，说明文件被修改了，输出 "File Changed" 的信息。

实现

将计算哈希值和监控文件变化的代码组合起来，就可以实现文件变化自动加载的功能。示例代码如下：

package main

import (
    "crypto/sha256"
    "fmt"
    "io"
    "os"
    "time"
)

func sha256sum(file string) ([]byte, error) {
    f, err := os.Open(file)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    defer f.Close()
    h := sha256.New()
    if _, err := io.Copy(h, f); err != nil {
        return nil, err
    }
    return h.Sum(nil), nil
}

func monitorFileChange(file string, callback func()) {
    var (
        fileInfo os.FileInfo
        err error
        modTime time.Time
        lastSum []byte
        currentSum []byte
    )
    for {
        fileInfo, err = os.Stat(file)
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            continue
        }
        if modTime.IsZero() {
            modTime = fileInfo.ModTime()
            lastSum, err = sha256sum(file)
            if err != nil {
                fmt.Println(err)
                continue
            }
            callback()
            continue
        }
        if !modTime.Equal(fileInfo.ModTime()) {
            modTime = fileInfo.ModTime()
            currentSum, err = sha256sum(file)
            if err != nil {
                fmt.Println(err)
                continue
            }
            if !bytes.Equal(lastSum, currentSum) {
                lastSum = currentSum
                callback()
            }
        }
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }
}

func main() {
    monitorFileChange("config.yaml", func () {
        fmt.Println("File changed, reloading config")
        // TODO: reload config
    })
}

这段代码的主要思路是实现一个分隔符函数，当配置文件发生变化时调用分隔符函数。所以，在 main 函数中，我们将 monitorFileChange 函数作为参数注入。此外，我们在 callback 中加入重新加载配置文件的逻辑，实现自动加载配置文件的功能。

示例

下面提供两个示例说明：

示例一

在当前目录下新建一个名为 config.yaml 的文件，并且运行以上示例代码，我们可以在控制台看到 "File changed, reloading config" 的信息。

示例二

然后，我们修改一下 config.yaml 文件中的参数，保存后，程序会自动检测到文件的更新并重新加载配置文件。