未加星标

golang模拟实现带超时的信号量示例代码

字体大小 | |
[系统(linux) 所属分类 系统(linux) | 发布者 店小二05 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

前言

最近在写项目,需要用到信号量等待一些资源完成,但是最多等待N毫秒。在看本文的正文之前,我们先来看下C语言里的实现方法。

在C语言里,有如下的API来实现带超时的信号量等待:

SYNOPSIS
#include <pthread.h>

int
pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);

然后在查看golang的document后,发现golang里并没有实现带超时的信号量,官方文档在这里。

原理

我的业务场景是这样的:我有一个缓存字典,当多个用户请求1个不存在的key时,只有1个请求会穿透到后端,而所有用户都要排队等这个请求完成,或者超时返回。

怎么实现呢?其实稍微想一想cond的原理,就能模拟一个带超时的cond出来。

在golang里,要同时实现”挂起等待”和”超时返回”,一般得用select case语法,一个case等待阻塞的资源,一个case等待一个timer,这一点是非常确定的。

原本阻塞的资源应该通过条件变量的机制来实现完成通知,既然这里决定用select case,那么自然想到用channel来代替这个完成通知。

接下来的问题就是,很多请求者并发来获取这个资源,但是资源还没有准备好,所以大家都要排队并挂起,等待资源完成,并且当资源完成后通知大家。

所以,这里很自然要为这个资源做一个队列,每个请求者创建一个chan,并将chan放到队列里,接着select case等待这个chan的通知。而另一端,资源完成后遍历队列,通知每个chan即可。

最后一个问题是,只有第一个请求者才能穿透请求到后端,而后续请求者不应该穿透重复的请求,这可以通过判断缓存里是否有这个key作为判定首次的条件,而标记位init来判断请求者是否应该排队。

我的场景

上面是思路,下面是我的业务场景实现。

func (cache *Cache) Get(key string, keyType int) *string {
if keyType == KEY_TYPE_DOMAIN {
key = "#" + key
} else {
key = "=" + key
}

cache.mutex.Lock()
item, existed := cache.dict[key]
if !existed {
item = &cacheItem{}
item.key = &key
item.waitQueue = list.New()
cache.dict[key] = item
}
cache.mutex.Unlock()

conf := config.GetConfig()

lastGet := getCurMs()

item.mutex.Lock()
item.lastGet = lastGet
if item.init { // 已存在并且初始化
defer item.mutex.Unlock()
return item.value
}

// 未初始化,排队等待结果
wait := waitItem{}
wait.wait_chan = make(chan *string, 1)
item.waitQueue.PushBack(&wait)
item.mutex.Unlock()

// 新增key, 启动goroutine获取初始值
if !existed {
go cache.initCacheItem(item, keyType)
}

timer := time.NewTimer(time.Duration(conf.Cache_waitTime) * time.Millisecond)

var retval *string = nil

// 等待初始化完成
select {
case retval = <- wait.wait_chan:
case <- timer.C:
}
return retval
}

简述一下整个过程:

首先锁字典,如果key不存在,说明我是第一个请求者,我会创建这个key对应的value,只不过init=false表示它正在初始化。最后,释放字典锁。
接下来,锁住这个key,判断它已经初始化完成,那么直接返回value。否则,创建一个chan放入waitQueue等待队列。最后,释放key锁。
接着,如果当前是第一个请求者,那么会穿透请求到后端(在一个独立的协程里去发起网络调用)。
现在,创建一个用于超时的定时器。
最后,无论当前是否是key的第一个请求者,还是初始化期间的并发请求者,它们都通过select case超时的等待结果完成。

在initCacheItem函数里,数据已获取成功

// 一旦标记为init, 后续请求将不再操作waitQueue
item.mutex.Lock()
item.value = newValue
item.init = true
item.expire = expire
item.mutex.Unlock()

// 唤醒所有排队者
waitQueue := item.waitQueue
for elem := waitQueue.Front(); elem != nil; elem = waitQueue.Front() {
wait := elem.Value.(*waitItem)
wait.wait_chan <- newValue
waitQueue.Remove(elem)
}
首先,锁住key,标记init=true,并赋值value,并释放锁。此后的请求,都可以立即返回,无需排队。
之后,因为init=true已被标记,此刻再也有没有请求会修改waitQueue,所以无需加锁,直接遍历队列,通知其中的每个chan。

最后

这样就实现了带超时的条件变量效果,实际上我的场景是一个broadcast的cond例子,大家可以参照思路实现自己想要的效果,活学活用。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对脚本之家的支持。

本文系统(linux)相关术语:linux系统 鸟哥的linux私房菜 linux命令大全 linux操作系统

主题: C语言谢大数据其实变量
tags: key,waitQueue,chan,请求,mutex,wait,case,超时,init,cache,cond,等待,value,select
分页:12
转载请注明
本文标题:golang模拟实现带超时的信号量示例代码
本站链接:http://www.codesec.net/view/565061.html
分享请点击:


1.凡CodeSecTeam转载的文章,均出自其它媒体或其他官网介绍,目的在于传递更多的信息,并不代表本站赞同其观点和其真实性负责;
2.转载的文章仅代表原创作者观点,与本站无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,本站对该文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性,不作出任何保证或承若;
3.如本站转载稿涉及版权等问题,请作者及时联系本站,我们会及时处理。
登录后可拥有收藏文章、关注作者等权限...
技术大类 技术大类 | 系统(linux) | 评论(0) | 阅读(57)