go语言atomic.Value源码阅读

一、atomic.Value介绍

atomic.Value被设计用来存储任意类型的数据，所以它内部的字段是一个interface{}类型。
源码在 src/sync/atomic/value.go 中

type Value struct {
    v interface{}
}

除了atomic.Value外，atomic包内部定义了一个ifaceWords类型，这其实是interface{}的内部表示 (runtime.eface)，它的作用是将interface{}类型分解，得到其原始类型（typ）和真正的值（data）。

// ifaceWords is interface{} internal representation.
type ifaceWords struct {
  typ  unsafe.Pointer
  data unsafe.Pointer
}

把 atomic.Value转换成ifaceWords使用强制类型转化如下

v := atomic.Value{}
vp := (*atomic.ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))

这样我们就可以得到 atomic.Value 对应的 ifaceWords格式
然后获取对应的typ以及data两个字段属性

二、atomic.Value的使用

我们使用go doc atomic.Value的到 atomic.Value的主要使用方法有 Load以及store,查询和存储两个方法。

func (v *Value) Load() (x interface{})
func (v *Value) Store(x interface{})

2.1、Store()存储介绍

三、atomic.Value代码演进

3.1、实现一个基于共享内存的Store和Load

package v1

type Value struct {
    v interface{}
}

func (v *Value) Store(x interface{}) {
    v.v = x
}
func (v *Value) Load() (x interface{}) {
    return v.v
}

代码实现了简单的基于共享内存的 sotre和load
我们写一个store和load的用例

func TestStore(t *testing.T) {
    v := Value{v: "hello"}
    t.Log(v.Load()) //hello
    v.Store("world")
    t.Log(v.Load()) //world
}

问题：这个在高并发，多协程的情况下，没法保证并发安全，数据的一致性？
解决方案1：加锁
解决方案2：原子化操作

3.2、并发安全-加锁共享内存读写

package v2

import "sync"

type Value struct {
    sync.RWMutex
    v interface{}
}

func (v *Value) Store(x interface{}) {
    v.Lock()
    v.v = x
    v.Unlock()
}
func (v *Value) Load() (x interface{}) {
    v.Lock()
    defer v.Unlock()
    return v.v
}

在高并发情况下，不停的加锁，解锁，也是一种开销，我们可以试试更轻量级的原子化直接操作内存。

3.3并发安全-原子化共享内存读写

package atomic

import "unsafe"

type Value struct {
    v interface{}
}

type ifaceWords struct {
    typ  unsafe.Pointer
    data unsafe.Pointer
}

func (v *Value) Store(x interface{}) {
    vp := (*ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))
    xp := (*ifaceWords)(unsafe.Pointer(&x))
    vp.typ = xp.typ
    vp.data = xp.data
}

func (v *Value) Load() (x interface{}) {
    vp := (*ifaceWords)(unsafe.Pointer(v))
    xp := (*ifaceWords)(unsafe.Pointer(&x))
    xp.typ = vp.typ
    xp.data = vp.data
    return x
}

代码实现了简单的基于共享内存的 sotre和load
我们写一个store和load的用例

func TestStore(t *testing.T) {
    v := Value{v: "hello"}
    t.Log(v.Load()) //hello
    v.Store("world")
    t.Log(v.Load()) //world
}

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