Golang中的sync.Pool怎么用

这篇文章主要讲解了“Golang中的sync.Pool怎么用”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Golang中的sync.Pool怎么用”吧！

原理分析

1.1 结构依赖关系图

下面是相关源代码，不过是已经删减了对本次分析没有用的代码.

type Pool struct {    // GMP中，每一个P(协程调度器)会有一个数组，数组大小位localSize.  local     unsafe.Pointer  // p 数组大小. localSize uintptr New func() any}// poolLocal 每个P(协程调度器)的本地pool.type poolLocal struct { poolLocalInternal    // 保证一个poolLocal占用一个缓存行 pad [128 - unsafe.Sizeof(poolLocalInternal{})%128]byte}type poolLocalInternal struct { private any       // Can be used only by the respective P. 16 shared  poolChain // Local P can pushHead/popHead; any P can popTail. 8}type poolChain struct { head *poolChainElt tail *poolChainElt}type poolChainElt struct { poolDequeue next, prev *poolChainElt}type poolDequeue struct { // head 高32位，tail低32位. headTail uint64 vals []eface}// 存储具体的value. type eface struct { typ, val unsafe.Pointer}

1.2 用图让代码说话

1.3 Put过程分析

Put 过程分析比较重要，因为这里会包含pool所有依赖相关分析.

总的分析学习过程可以分为下面几个步骤：

获取P对应的poolLocal

val如何进入poolLocal下面的poolDequeue队列中的.

如果当前协程获取到当前P对应的poolLocal之后进行put前，协程让出CPU使用权，再次调度过来之后，会发生什么？

读写内存优化.

数组直接操作内存，而不经过Golang

充分利用uint64值的特性，将head和tail用一个值来进行表示，减少CPU访问内存次数.

获取P对应的poolLocal

sync.Pool.local其实是一个指针，并且通过变量+结构体大小来划分内存空间，从而将这片内存直接划分为数组. Go 在Put之前会先对当前Goroutine绑定到当前P中，然后通过pid获取其在local内存地址中的歧视指针，在获取时是会进行内存分配的. 具体如下：

func (p *Pool) pin() (*poolLocal, int) { // 返回运行当前协程的P(协程调度器),并且设置禁止抢占. pid := runtime_procPin() s := runtime_LoadAcquintptr(&p.localSize) // load-acquire l := p.local                              // load-consume // pid < 核心数. 默认走该逻辑. if uintptr(pid) < s {  return indexLocal(l, pid), pid } // 设置的P大于本机CPU核心数. return p.pinSlow()}// indexLocal 获取当前P的poolLocal指针. func indexLocal(l unsafe.Pointer, i int) *poolLocal { // l p.local指针开始位置. // 我猜测这里如果l为空，编译阶段会进行优化.  lp := unsafe.Pointer(uintptr(l) + uintptr(i)*unsafe.Sizeof(poolLocal{})) // uintptr真实的指针. // unsafe.Pointer Go对指针的封装: 用于指针和结构体互相转化. return (*poolLocal)(lp)}

从上面代码我们可以看到，Go通过runtime_procPin来设置当前Goroutine独占P，并且直接通过头指针+偏移量(数组结构体大小)来进行对内存划分为数组.

Put 进入poolDequeue队列：

Go在Push时，会通过headtail来获取当前队列内元素个数，如果满了，则会重新构建一个环型队列poolChainElt，并且设置为poolChain.head，并且赋值next以及prev.

通过下面代码，我们可以看到，Go通过逻辑运算判断队列是否满的设计时非常巧妙的，如果后续我们去开发组件，也是可以这么进行设计的。

func (c *poolChain) pushHead(val any) { d := c.head    // 初始化.  if d == nil {  // Initialize the chain.  const initSize = 8 // Must be a power of 2  d = new(poolChainElt)  d.vals = make([]eface, initSize)  c.head = d  // 将新构建的d赋值给tail.  storePoolChainElt(&c.tail, d) } // 入队. if d.pushHead(val) {  return } // 队列满了. newSize := len(d.vals) * 2 if newSize >= dequeueLimit {        // 队列大小默认为2的30次方.   newSize = dequeueLimit }    // 赋值链表前后节点关系.  // prev. // d2.prev=d1. // d1.next=d2. d2 := &poolChainElt{prev: d} d2.vals = make([]eface, newSize) c.head = d2 // next . storePoolChainElt(&d.next, d2) d2.pushHead(val)}// 入队poolDequeuefunc (d *poolDequeue) pushHead(val any) bool { ptrs := atomic.LoadUint64(&d.headTail) head, tail := d.unpack(ptrs) // head 表示当前有多少元素. if (tail+uint32(len(d.vals)))&(1<<dequeueBits-1) == head {  return false } // 环型队列. head&uint32(len(d.vals)-1) 表示当前元素落的位置一定在队列上. slot := &d.vals[head&uint32(len(d.vals)-1)] typ := atomic.LoadPointer(&slot.typ) if typ != nil {  return false } // The head slot is free, so we own it. if val == nil {  val = dequeueNil(nil) }    // 向slot写入指针类型为*any，并且值为val. *(*any)(unsafe.Pointer(slot)) = val    // headTail高32位++ atomic.AddUint64(&d.headTail, 1<<dequeueBits) return true}

Get实现逻辑：

其实我们看了Put相关逻辑之后，我们可能很自然的就想到了Get的逻辑，无非就是遍历链表，并且如果队列中最后一个元素不为空，则会将该元素返回，并且将该插槽赋值为空值.

感谢各位的阅读，以上就是“Golang中的sync.Pool怎么用”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Golang中的sync.Pool怎么用这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！