用CAS操作实现Go标准库中的Once

时间:2022-06-13 02:03:48

Go标准库中提供了Sync.Once来实现“只执行一次”的功能。学习了一下源代码,里面用的是经典的双重检查的模式:

// Once is an object that will perform exactly one action.
type Once struct {
m Mutex
done uint32
} func (o *Once) Do(f func()) {
if atomic.LoadUint32(&o.done) == 1 {
return
}
// Slow-path.
o.m.Lock()
defer o.m.Unlock()
if o.done == 0 {
f()
atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
}
}

我觉得这里也可以用Go的原子操作来实现“只执行一次”,代码更简单,而且比起用Mutex的开销要更小一些:

type Once struct {
done int32
} func (o *Once) Do(f func()) {
if atomic.LoadInt32(&o.done) == 1 {
return
}
// Slow-path.
if atomic.CompareAndSwapInt32(&o.done, 0, 1) {
f()
}
}

熟悉Java内存模型的程序员可能会留意到上面的CAS操作中传递的是变量地址。如果在Java中,这样的变量是需要volatile来保证线程之间的可见性的,而Golang并没有volatile,Golang的内存模型的happen-after规则也没有提到atomic操作。但从Golang标准库的相关源码来看,Golang的atomic操作应该是可以满足可见性要求的。

从下面的测试上看,这样实现没有什么并发的bug。

	runtime.GOMAXPROCS(1000)
n := 100000
wg := new(sync.WaitGroup)
wg.Add(n) a := int32(0)
for i := 0; i < n; i++{
go func(){
if atomic.CompareAndSwapInt32(&a, 0, 1) {
fmt.Println("Change a to 1")
}
wg.Done()
}()
}
wg.Wait() fmt.Println("Test is done")

Go的内存模型文档中对atomic包并未提起,如果参考Java的来看