Golang之不可重入函式實現

HULK一線技術雜談發表於2018-10-15
Golang函式


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：

  • 它確保了許多“CheckAnotherStatus()”的呼叫作為迴圈迭代的次數。

  • 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。

  • 將最多執行一次“CheckAnotherStatus()”的執行。

  • 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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Golang之不可重入函式實現


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