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前言
最近从java转到go，来公司第一个开发工作就是对一个资源请求去重复，最终发现这个singleflight这个好东西，分享一下。
singleflight使用场景
- 缓存击穿：缓存在某个时间点过期的时候，恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般都会从后端DB加载数据并回设到缓存，这个时候大并发的请求可能会瞬间把后端DB压垮。
- 绝大多数公司都是这么用的
- 请求资源去重复
- 我们的用法，需要改动一行代码。
singleflight 简介
singleflight 在 golang.org/x/sync/singleflight 项目下，对外提供了以下几个方法
//Do方法，传入key，以及回调函数，如果key相同，fn方法只会执行一次，同步等待
//返回值v:表示fn执行结果
//返回值err:表示fn的返回的err
//返回值shared：表示是否是真实fn返回的还是从保存的map[key]返回的，也就是共享的
func (g *Group) Do(key string, fn func() (interface{}, error)) (v interface{}, err error, shared bool) {
//DoChan方法类似Do方法，只是返回的是一个chan
func (g *Group) DoChan(key string, fn func() (interface{}, error)) <-chan Result {
//设计Forget 控制key关联的值是否失效，默认以上两个方法只要fn方法执行完成后，内部维护的fn的值也删除（即并发结束后就失效了）
func (g *Group) Forget(key string)
singleflight的使用
从singleflight的test探寻最简单用法
func TestDo(t *testing.T) {
var g Group
// key 可以理解资源的id
v, err, _ := g.Do("key", func() (interface{}, error) {
// do what you want
return "bar", nil
})
if got, want := fmt.Sprintf("%v (%T)", v, v), "bar (string)"; got != want {
t.Errorf("Do = %v; want %v", got, want)
}
if err != nil {
t.Errorf("Do error = %v", err)
}
}
验证并发重复请求
func process(g *Group, t *testing.T, ch chan int, key string) {
for count := 0; count < 10; count++ {
v, err, shared := g.Do(key, func() (interface{}, error) {
time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
return "bar", nil
})
t.Log("v = ", v, " err = ", err, " shared =", shared, " ch :", ch, "g ", len(g.m))
if got, want := fmt.Sprintf("%v (%T)", v, v), "bar (string)"; got != want {
t.Errorf("Do = %v; want %v", got, want)
}
if err != nil {
t.Errorf("Do error = %v", err)
}
}
ch <- 1
}
func TestDo1(t *testing.T) {
var g Group
channels := make([]chan int, 10)
key := "key"
for i := 0; i < 10; i++ {
channels[i] = make(chan int)
go process(&g, t, channels[i], key)
}
for i, ch := range channels {
<-ch
fmt.Println("routine ", i, "quit!")
}
}
- 结果
singleflight的原理
call
call 用来表示一个正在执行或已完成的函数调用。
// 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和err用来记录fn发放执行的返回值
val interface{}
err error
// forgotten indicates whether Forget was called with this call's key
// while the call was still in flight.
// 用来标识fn方法执行完成之后结果是否立马删除还是保留在singleflight中
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 用来记录fn方法执行的次数
dups int
//用来记录DoChan中调用次数以及需要返回的数据
chans []chan<- Result
}
Group
Group 可以看做是任务的分类。
// 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
}
Do 函数
// Do executes and returns the results of the given function, making
// sure that only one execution is in-flight for a given key at a
// time. If a duplicate comes in, the duplicate caller waits for the
// original to complete and receives the same results.
// The return value shared indicates whether v was given to multiple callers.
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)
// 设置forgotten = true, doCall时 不再调用delete(g.m, key)
// c.forgotten = true
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 handles the single call for a key.
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()
}
在Do方法中是通过waitgroup来控制的，主要流程如下：
- 在Group中设置了一个map，如果key不存在，则实例化call(用来保存值信息)，并将key=>call的对应关系存入map中通过mutex保证了并发安全
- 如果已经在调用中则key已经存在map，则wg.Wait
- 在fn执行结束之后（在doCall方法中执行）执行wg.Done
- 卡在第2步的方法得到执行，返回结果
其他的DoChan方法也是类似的逻辑，只是返回的是一个chan。
