Golang 之不可重入函式實現
女主宣言
一個不可重入的函式就是一個在任何時間點只能執行一次的函式,不管它被呼叫了多少次,以及有多少goroutines。
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一個不可重入的函式就是一個在任何時間點只能執行一次的函式,不管它被呼叫了多少次,以及有多少goroutines。
本篇文章說明了阻塞不可重入函式,並在golang中產生不可重入的函式實現。
場景用例
某個服務是對某些條件進行輪詢,每秒監視一些狀態。我們希望每個狀態都可以獨立地檢查,而不需要阻塞。實現可能是這樣的:
func main() { tick := time.Tick(time.Second) go func() { for range tick { go CheckSomeStatus() go CheckAnotherStatus() } }() }
我們選擇在自己的goroutine中執行每個狀態檢查,以便 CheckAnotherStatus() 不會等待 CheckSomeStatus() 完成。
每一項檢查通常都要花費很短的時間,而且比一秒要少得多。但是,如果 CheckAnotherStatus() 本身需要超過一秒的時間執行,會發生什麼呢?可能會有一個意外的網路或磁碟延遲影響檢查的執行時間。
在同一時間執行兩次的函式是否有意義?如果沒有,我們希望它是不可重入的。
阻塞,不可重入函式
防止函式多次執行的簡單方法是使用sync.Mutex。
假設我們只關心從上面的迴圈呼叫這個函式,我們可以從函式外面實現鎖:
import ( "sync" "time" ) func main() { tick := time.Tick(time.Second) var mu sync.Mutex go func() { for range tick { go CheckSomeStatus() go func() { mu.Lock() defer mu.Unlock() CheckAnotherStatus() }() } }() }
上面的程式碼保證了 CheckAnotherStatus() 不是由迴圈的多次迭代執行的。在以前執行 CheckAnotherStatus() 的時候,迴圈的任何後續迭代都會被互斥鎖阻塞。
阻塞解決方案具有以下屬性:
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它確保了許多“CheckAnotherStatus()”的呼叫作為迴圈迭代的次數。
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假設一個執行“CheckAnotherStatus()”的停頓,隨後的迭代會導致請求呼叫相同函式的請求。
屈服,不可重入函式
在我們的狀態檢查故事中,對隨後的10個電話堆積起來可能沒有意義。一個停滯不前的 CheckAnotherStatus() 執行完成了,所有10個呼叫突然執行,順序,並且可能在接下來的一秒內完成,在同一秒內完成10個相同的檢查。
另一個解決辦法是屈服。一個有收益的解決方案是:
-
如果已經執行了“CheckAnotherStatus()”的中止執行。
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將最多執行一次“CheckAnotherStatus()”的執行。
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與迴圈迭代的次數相比,實際上可能執行的“CheckAnotherStatus()”的呼叫更少。
解決方案是通過以下方式實現的:
import ( "sync/atomic" "time" ) func main() { tick := time.Tick(time.Second) var reentranceFlag int64 go func() { for range tick { go CheckSomeStatus() go func() { if atomic.CompareAndSwapInt64(&reentranceFlag, 0, 1) { defer atomic.StoreInt64(&reentranceFlag, 0) } else { return } CheckAnotherStatus() }() } }() }
atomic.compareandswapint64(&reentranceFlag, 0, 1) 只有在 reentranceFlag==0 時才會返回true,並將原子性地設定為1。在這種情況下,允許進入,並且可以執行該函式。reentranceFlag保持在1,直到 CheckAnotherStatus() 完成,此時它被重置。當 CompareAndSwapInt64(...) 返回false時,這意味著reentranceFlag!=0,這意味著該函式已經由另一個goroutine執行。程式碼產生並靜默地退出函式。
總結
我們選擇在問題的函式之外實現不可重入的程式碼;我們可以在函式本身中實現它。另外,對於 int64 而言,int32當然也足夠用。 以上就是本篇的內容,大家有什麼疑問可以在文章下面留言溝通。
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