前言
在咱们开发过程中常常会应用到单例模式这一经典的设计模式,单例模式能够帮忙开发者针对某个(些)变量或者对象或者函数(办法)进行在程序运行期间只有一次的初始化或者函数调用操作,比方在开发我的项目中针对某一类连接池的初始化(如数据库连接池等)。针对这种状况,咱们就须要应用单例模式进行操作。
单例模式🌰
本人搞得单例模式
要实现一个单例模式,咱们会很快就想到了在一个构造体中搁置一个 flag
字段用于标记以后的函数是否被执行过,举个🌰:
`type SingletonPattern struct {`
`done bool`
`}`
`func (receiver *SingletonPattern) Do(f func()) {`
`if !receiver.done {`
`f()`
`receiver.done=true`
`}`
`}`
看似很美妙,然而此时,如果传入的须要调用的函数 f()
会执行很长时间,比方数据库查问或者做一些连贯什么的,当别的 goroutine 运行到此处的时候因为还没有执行完 f()
,就会发现done
标记依然是false
,那么依然会调用一次f()
,此时就违反了单例模式的初衷。
那么如何解决下面的并发的问题呢。此时就能够应用 go 规范库中所提供的并发原语 —sync.Once
规范库真香系列之sync.Once
话不多说先上sync.Once
构造体的源代码:
`type Once struct {`
`// 标记符号,用于标记是否执行过 `
`done uint32`
`// 互斥锁,用于爱护并发调用以及避免 copy`
`m Mutex`
`}`
构造体就这么简略,字段 done
用于标记是否执行过函数,至于为什么应用 uint32
类型,作者的了解是为了之后应用 atomic
操作做的斗争,m
字段值用于爱护并发状况下的情景,并且因为继承了 Locker
接口能够通过 vet
校验到其是否被复制
接下来看一下用于执行函数调用的 Do()
函数的实现:
`func (o *Once) Do(f func()) {`
`// 原子获取以后 done 字段是否等于 0`
`// 如果以后字段等于 1`
`// 则代表曾经 执行过 `
`// 这是第一层校验 `
`if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {`
`// 如果为 0 则代表没被调用过则调用 `
`// 此处写成一个函数的起因是为了 `
`// 进行函数内联晋升性能 `
`o.doSlow(f)`
`}`
`}`
`func (o *Once) doSlow(f func()) {`
`// 此处加锁用于避免其余 goroutine 同时拜访调用 `
`o.m.Lock()`
`defer o.m.Unlock()`
`// 二次校验 `
`// 为的是避免多个 goroutine 进入此函数的时候,可能产生的反复执行 f()`
`if o.done == 0 {`
`// 函数执行完结设置 done 字段为 1 代表曾经执行结束 `
`defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)`
`// 执行 `
`f()`
`}`
`}`
此时,sync.Once
的所有源代码曾经解析结束了(惊不惊喜,意不意外),其实sync.Once
的过程很简略,就是依据标记进行双重判断确定函数是否执行过,没执行就执行,执行了就跳过。
sync.Once
的应用问题
哪来的 deadlock?
sync.Once
确实很简略,应用也很简略,然而还是会有应用上可能呈现的一些问题比方下列代码:
`func main() {`
`var once sync.Once`
`once.Do(`
`func() {`
`fmt.Println("one once do")`
`once.Do(`
`func() {`
`fmt.Println("second once do")`
`})`
`})`
`}`
该代码会呈现什么问题?答案是:
fatal error: all goroutines are asleep – deadlock!
为什么会这样?因为内层个 Do
是被外层的同一个 once
对象所调用,因为此时曾经进入了第一个 Do
并且曾经调用了函数,那么此时sync.Once
中的互斥锁字段,曾经被加了锁,此时二次加锁就会产生死锁。因而应用sync.Once
最重要的一点就是:*
不要在执行函数中,嵌套以后的
sync.Once
对象 不要在执行函数中,嵌套以后的sync.Once
对象 不要在执行函数中,嵌套以后的sync.Once
对象。(重要的话要说三遍)
哪来的 invalid memory address or nil pointer dereference?
看一下上面的代码:
`func main() {`
`var once sync.Once`
`var conn net.Conn`
`once.Do(`
`func() {`
`var err error`
`conn, err = net.Dial("tcp", "")`
`if err != nil {`
`return`
`}`
`})`
`conn.RemoteAddr()`
`}`
在运行时,会呈现:
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
为什么?因为 sync.Once
只保障执行一次,然而不保障执行是否出错 ,即 我只管调用,出错了跟我无关,上述代码中
`conn, err = net.Dial("tcp", "")`
必然呈现 err!=nil 的状况,此时如果不对 conn
变量进行判断为nil
,就会呈现空指针异样,那么,如何来保障他执行胜利了呢,咱们须要对其进行革新
`type Once struct {`
`once sync.Once`
`}`
`func (receiver *Once) OnceDo(f func() error) error {`
`var err error`
`receiver.once.Do(`
`func() {`
`err = f()`
`})`
`return err`
`}`
`func main() {`
`var once Once`
`var conn net.Conn`
`err := once.OnceDo(`
`func() error {`
`var err error`
`conn, err = net.Dial("tcp", "")`
`if err != nil {`
`return err`
`}`
`return nil`
`})`
`if err != nil {`
`log.Fatal(err)`
`}`
`}`
通过封装,咱们就能够失去sync.Once
执行时是否出错,以适配各种错误处理。
此封装可能会有更好的解决方案,下面的计划也仅仅是一个🌰罢了。
总结
至此sync.Once
的用法以及源码解析就实现了,可能有些中央有些了解上的谬误,请各位体谅并且帮忙指出修改意见,如果这篇文章能帮到你,这是我的荣幸。