golang sync/singlefligh源代码阅读

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singleflight.Group用途

这么说吧,singleflight.Group是大并发下面的一把利器。一个请求如果访问1s,同样的请求来了500路,如果你的机器只能支持100路,处理完请求要5s。如果用上这个库,同样的机器,只要1s,是不是很犀利。
原因:singleflight.Group会缓存那一瞬间的并发请求(相同key值),这和普通的缓存还不一样。

一个简单的demo

这个例子使用var group singleflight.Group 缓存https://http2.golang.org/reqinfo网站并发访问结果。 第一个go程成功访问https://http2.golang.org/reqinfo网站内容,后面排队中的并发go程不会真的访问,都是从缓存里面拿结果。
注意: 要体会singleflight.Group和普通缓存的区别,可以把下面的go func(id int){},使用go程起回调函数和去除go程起有什么区别,你会发现go程起的函数会缓存,不用go程起的函数没有缓存,请仔细体会这点。

  • 声明,var group singleflight.Group
  • 使用,使用回调函数传参res, err, _ := group.Do("reqinfo", func() (interface{}, error) {/*填写自己的回调函数内容*/} group.Do第一个参数是缓存key的值,第二个参数传递需要缓存结果的回调函数
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/guonaihong/gout"
    "golang.org/x/sync/singleflight"
    "sync"
)

func main() {
    var group singleflight.Group
    var wg sync.WaitGroup

    wg.Add(10)
    defer wg.Wait()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func(id int) {
            defer wg.Done()

            res, err, _ := group.Do("reqinfo", func() (interface{}, error) {
                s := ""
                err := gout.GET("https://http2.golang.org/reqinfo").Debug(true).BindBody(&s).Do()
                if err != nil {
                    return nil, err 
                }

                return s, nil 
            })

            if err != nil {
                fmt.Printf("fail:%s\n", err)
            }

            fmt.Printf("id(%d) ------>%s\n", id, res.(string))
        }(i)
    }   
}

深入了解数据结构call + Group + Result

  • type call struct :重点聊下
    • wg sync.WaitGroup 调用Do接口时,取缓存的go程会等待有机会执行doCall的go程,这是一种go程同步的手段,方法还有很多,比如:close(chan),新建context.Context调用下cancel函数等等。
    • val interface{} 存放结果
    • err error 存放error
    • forgotten bool Forget接口主动删除会设置为true
    • dups int 瞬间读取缓存并发数
    • chans []chan<- Result 存放调用DoChan接口但是没有机会执行doCall函数的go程,这里保存它们的chan,取完结果,就可以循环发给它们。
  • type Group struct :很常见的key/val设计,map加mutex,没什么好聊的
  • type Result struct :没什么好看的,保存缓存值Val interface{},错误Err error,以及这个值是否共享Shared bool
// call is an in-flight or completed singleflight.Do call
type call struct {
    wg sync.WaitGroup

    // These fields are written once before the WaitGroup is done
    // and are only read after the WaitGroup is done.
    val interface{}
    err error

    // forgotten indicates whether Forget was called with this call's key
    // while the call was still in flight.
    forgotten bool

    // These fields are read and written with the singleflight
    // mutex held before the WaitGroup is done, and are read but
    // not written after the WaitGroup is done.
    dups  int
    chans []chan<- Result
}

// Group represents a class of work and forms a namespace in
// which units of work can be executed with duplicate suppression.
type Group struct {
    mu sync.Mutex       // protects m
    m  map[string]*call // lazily initialized
}

// Result holds the results of Do, so they can be passed
// on a channel.
type Result struct {
    Val    interface{}
    Err    error
    Shared bool
}

Do接口

Do干的事情就是有缓存取缓存的值,没有就真访问一次,细节往下看。

  • 先是常规3连发,加锁,初始化map。
g.mu.Lock()
    if g.m == nil {
        g.m = make(map[string]*call)
    }
  • 取缓存值,c.wg.Wait()这里是等待真取结果go程结束。c.dups更新引用计数,g.mu.Unlock()解锁,这两个没什么疑问。
if c, ok := g.m[key]; ok {
        c.dups++
        g.mu.Unlock()
        c.wg.Wait()
        return c.val, c.err, true
    } 
  • 设置缓存
    • c.wg.Add(1),有机会执行doCall的go程,表明自己还在干活中
    • g.m[key] = c,构造一个*call放到map里面
    c := new(call)
    c.wg.Add(1)
    g.m[key] = c
    g.mu.Unlock()

    g.doCall(c, key, fn)
  • doCall的解析在后面
func (g *Group) Do(key string, fn func() (interface{}, error)) (v interface{}, err error, shared bool) {
    g.mu.Lock()
    if g.m == nil {
        g.m = make(map[string]*call)
    }
    if c, ok := g.m[key]; ok {
        c.dups++
        g.mu.Unlock()
        c.wg.Wait()
        return c.val, c.err, true
    }
    c := new(call)
    c.wg.Add(1)
    g.m[key] = c
    g.mu.Unlock()

    g.doCall(c, key, fn)
    return c.val, c.err, c.dups > 0
}

doCall 函数

  • c.val, c.err = fn() 我们传递的回答函数执行结束,有结果或者有错误
  • c.wg.Done() 通知调用Do接口没有机会得到doCall执行权限的go,让它们取下结果
  • 删除缓存,这3行代码是重点,取到结果之后就删除,所以是并发缓存。当然在删除结果之前,等待的一众go程已如狼似虎取完结果,拍拍屁股走人。
    g.mu.Lock()
    if !c.forgotten {
        delete(g.m, key)
    }
  • 通知DoChan等待的一众go程取结果。
   for _, ch := range c.chans {
        ch <- Result{c.val, c.err, c.dups > 0}
    }
    g.mu.Unlock()
func (g *Group) doCall(c *call, key string, fn func() (interface{}, error)) {
    c.val, c.err = fn()
    c.wg.Done()

    g.mu.Lock()
    if !c.forgotten {
        delete(g.m, key)
    }
    for _, ch := range c.chans {
        ch <- Result{c.val, c.err, c.dups > 0}
    }
    g.mu.Unlock()
}

DoChan接口

这个接口没什么好聊的和Do接口差不多,无非是c.wg.Add(1)这行代码,可以让
DoDoChan混用同一个key

// DoChan is like Do but returns a channel that will receive the
// results when they are ready.
func (g *Group) DoChan(key string, fn func() (interface{}, error)) <-chan Result {
    ch := make(chan Result, 1)
    g.mu.Lock()
    if g.m == nil {
        g.m = make(map[string]*call)
    }
    if c, ok := g.m[key]; ok {
        c.dups++
        c.chans = append(c.chans, ch)
        g.mu.Unlock()
        return ch
    }
    c := &call{chans: []chan<- Result{ch}}
    c.wg.Add(1)
    g.m[key] = c
    g.mu.Unlock()

    go g.doCall(c, key, fn)

    return ch
}

Forget接口

删除某个key下面的缓存

func (g *Group) Forget(key string) {
    g.mu.Lock()
    if c, ok := g.m[key]; ok {
        c.forgotten = true
    }
    delete(g.m, key)
    g.mu.Unlock()
}

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本文来自:简书

感谢作者:疯狂的小蚂蚁go

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