Atomic Memory Ordering in sync.Once

Bei der Erkundung des Quellcodes von sync.Once stoßen wir auf die Gründe für die Verwendung von Atomic. StoreUint32 anstelle einer Standardzuweisung wie o.done = 1.

Speicherordnung in Go

Ein grundlegendes Konzept in der gleichzeitigen Programmierung ist die Speicherordnung, die dafür sorgt, dass gemeinsam genutzter Speicher gewährleistet ist Zugriffe werden prozessorübergreifend konsistent beobachtet. Verschiedene Architekturen implementieren jedoch die Speicherreihenfolge unterschiedlich, was Programmierer vor Herausforderungen stellt.

Go geht dieses Problem an, indem es ein einheitliches Speichermodell bereitstellt und eine lockere, aber konsistente Speicherreihenfolge erzwingt. Es wird davon ausgegangen, dass alle Speicherzugriffe asynchron sind, ohne Garantien für Atomizität oder Reihenfolge.

Atomere Operationen in sync.Once

Trotz des entspannten Speichermodells schreibt Go vor Verwendung atomarer Operationen für Shared-Memory-Zugriffe, um die Korrektheit über alle unterstützten Architekturen hinweg zu gewährleisten. In sync.Once wird atomic.StoreUint32 verwendet, um das Fertig-Flag sicher zu aktualisieren und sicherzustellen, dass andere Goroutinen die Wirkung von f() beobachten können, bevor das Flag auf 1 gesetzt wird.

Fast Path Optimization

atomic.StoreUint32 wird im schnellen Pfad von sync.Once verwendet, um die Leistung zu optimieren und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten. Das Fertig-Flag wird zuerst mit atomic.LoadUint32 überprüft und dann mit atomic.StoreUint32 geschrieben, da das gleichzeitige Lesen des Flags mit Schreibvorgängen einen Datenwettlauf darstellt.

Mutex-Schutz

The Der in doSlow verwendete Mutex dient dazu, das Fertig-Flag vor gleichzeitigen Schreibvorgängen zu schützen. Das Flag kann weiterhin ohne Mutex gelesen werden, da es sich um einen Lesevorgang handelt. Gleichzeitige Schreibvorgänge müssen jedoch synchronisiert werden, um Datenbeschädigungen zu verhindern.

Zusammenfassend ist die Verwendung von atomic.StoreUint32 in sync.Once eine Folge von Gos entspanntes Speichermodell und die Notwendigkeit, Thread-Sicherheit auf allen unterstützten Architekturen zu gewährleisten. Durch den Einsatz atomarer Operationen kann sync.Once den gleichzeitigen Zugriff auf den gemeinsam genutzten Speicher sicher koordinieren und gleichzeitig die Leistung im Fast Path optimieren.