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ch3-07: 细节完善

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chai2010 2018-07-21 15:50:17 +08:00
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@ -4,15 +4,15 @@
## 故意设计没有goid
根据官方的相关资料显示Go语言刻意没有提供goid的原因是为了避免被滥用。因为大部分用户在轻松拿到goid之后在之后的编程中会不自觉地编写出强依赖goid的代码。强依赖goid将导致这些代码不好移植同时也会导致并发模型复杂化。同时Go语言中可能同时存在海量的Goroutine但是每个Goroutine何时被销毁并不好实时监控这也会导致依赖goid的资源无法很好地自动回收需要手工回收。如果你是Go汇编语言用户完全可以忽略这些借口。
根据官方的相关资料显示Go语言刻意没有提供goid的原因是为了避免被滥用。因为大部分用户在轻松拿到goid之后在之后的编程中会不自觉地编写出强依赖goid的代码。强依赖goid将导致这些代码不好移植同时也会导致并发模型复杂化。同时Go语言中可能同时存在海量的Goroutine但是每个Goroutine何时被销毁并不好实时监控这也会导致依赖goid的资源无法很好地自动回收需要手工回收不过如果你是Go汇编语言用户完全可以忽略这些借口。
## 纯Go方式获取goid
为了便于理解我们先尝试用纯Go的方式获取goid。使用纯Go的方式获取goid的方式虽然性能较低但是代码有着很好的移植性同时也可以用于测试其它方式获取的goid是否正确。
为了便于理解我们先尝试用纯Go的方式获取goid。使用纯Go的方式获取goid的方式虽然性能较低但是代码有着很好的移植性同时也可以用于测试验证其它方式获取的goid是否正确。
每个Go语言用户应该都知道panic函数。panic函数将导致Goroutine异常如果panic在传递到Goroutine的根函数还没有被recover函数处理,那么将打印相关的信息并退出进程
每个Go语言用户应该都知道panic函数。调用panic函数将导致Goroutine异常如果panic在传递到Goroutine的根函数还没有被recover函数处理那么运行时将打印相关的异常和栈信息并退出Goroutine
下面是我们构造的panic例子
下面我们构造一个简单的例子通过panic来输出goid
```go
package main
@ -34,7 +34,7 @@ main.main()
我们可以猜测Panic输出信息`goroutine 1 [running]`中的1就是goid。但是如何才能在程序中获取panic的输出信息呢其实上述信息只是当前函数调用栈帧的文字化描述runtime.Stack函数提供了获取该信息的功能。
我们基于runtime.Stack函数重新构造一个例子输出当前栈帧的信息
我们基于runtime.Stack函数重新构造一个例子通过输出当前栈帧的信息来输出goid
```go
package main
@ -56,17 +56,22 @@ main.main()
/path/to/main.g
```
因此通过runtime.Stack获取的字符串中就可以解析出goid信息
因此从runtime.Stack获取的字符串中就可以很容易解析出goid信息
```go
func GetGoid() int64 {
var buf [64]byte
n := runtime.Stack(buf[:], false)
idField := strings.Fields(strings.TrimPrefix(string(buf[:n]), "goroutine "))[0]
var (
buf [64]byte
n = runtime.Stack(buf[:], false)
stk = strings.TrimPrefix(string(buf[:n])
)
idField := strings.Fields(stk, "goroutine "))[0]
id, err := strconv.Atoi(idField)
if err != nil {
panic(fmt.Errorf("can not get goroutine id: %v", err))
}
return int64(id)
}
```
@ -76,7 +81,7 @@ GetGoid函数的细节我们不再赘述。需要补充说明的是`runtime.Stac
## 从g结构体获取goid
根据官方的Go汇编语言文档每个运行的Goroutine结构的g指针保存在当前运行Goroutine的系统线程的局部存储TLS中。可以先获取TLS线程局部存储然后再从TLS中获取g结构的指针。
根据官方的Go汇编语言文档每个运行的Goroutine结构的g指针保存在当前运行Goroutine的系统线程的局部存储TLS中。可以先获取TLS线程局部存储然后再从TLS中获取g结构的指针最后从g结构中取出goid
下面是参考runtime包中定义的get_tls宏获取g指针
@ -103,7 +108,7 @@ MOVQ TLS, CX
MOVQ 0(CX)(TLS*1), AX
```
其实TLS类似线程局部存储的地址地址对应的内存里的数据才是g指针。我们可以更直接一点:
其实TLS类似线程局部存储的地址地址对应的内存里的数据才是g指针。我们可以更直接一点:
```
MOVQ (TLS), AX
@ -133,9 +138,7 @@ func GetGroutineId() int64 {
其中 `g_goid_offset` 是 goid 成员的偏移量g 结构参考 [runtime/runtime2.go](https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/runtime2.go)。
在Go1.10版本goid的偏移量是152字节。因此上述代码只能正确运行在goid偏移量也是152字节的Go版本中。
根据汤普森大神的神谕枚举和暴力穷举是解决一切疑难杂症的万金油。我们也可以将goid的偏移保存到表格中然后根据Go版本号查询goid的偏移量。
在Go1.10版本goid的偏移量是152字节。因此上述代码只能正确运行在goid偏移量也是152字节的Go版本中。根据汤普森大神的神谕枚举和暴力穷举是解决一切疑难杂症的万金油。我们也可以将goid的偏移保存到表格中然后根据Go版本号查询goid的偏移量。
下面是改进后的代码:
@ -203,7 +206,7 @@ func GetGoid() int64 {
}
```
上述代码通过反射直接获取goid理论上只要反射的接口和goid成员的名字不发生变化代码都可以正常运行。经过实际测试以上的代码可以在Go1.8+版本中正确运行
上述代码通过反射直接获取goid理论上只要反射的接口和goid成员的名字不发生变化代码都可以正常运行。经过实际测试以上的代码可以在Go1.8、Go1.9和Go1.10版本中正确运行。乐观推测如果g结构体类型的名字不发生变化Go语言反射的机制也不发生变化那么未来Go语言版本应该也是可以运行的
反射虽然具备一定的灵活性但是反射的性能一直是被大家诟病的地方。一个改进的思路是通过反射获取goid的偏移量然后通过g指针和偏移量获取goid这样反射只需要在初始化阶段执行一次。
@ -269,9 +272,11 @@ TEXT ·getg(SB), NOSPLIT, $32-16
## goid的应用: 局部存储
有了goid之后构造Goroutine局部存储就非常容易了
有了goid之后构造Goroutine局部存储就非常容易了。我们可以定义一个gls包提供goid的特性
```go
package gls
var gls struct {
m map[int64]map[interface{}]interface{}
sync.Mutex
@ -332,6 +337,10 @@ func Clean() {
下面是使用局部存储简单的例子:
```go
import (
gls "path/to/gls"
)
func main() {
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 5; i++ {