这个单例实例实现是否存在竞争条件？

Question

有人告诉我 memCacheInstance 有竞争条件，但 go run -race 说不出来。

代码：

type MemCache struct {
    data []string
}

var memCacheInstance *MemCache
var memCacheCreateMutex sync.Mutex

func GetMemCache() *MemCache {
    if memCacheInstance == nil {
        memCacheCreateMutex.Lock()
        defer memCacheCreateMutex.Unlock()

        if memCacheInstance == nil {
            memCacheInstance = &MemCache{
                data: make([]string, 0),
            }
        }
    }
    return memCacheInstance
}

Answer 1

go race detector 不会检测到每场比赛，但当它检测到时，它总是一个积极的案例。您必须编写模拟活泼行为的代码。

如果从多个 goroutine 调用 GetMemCache()，则您的示例存在数据竞争。这个简单的例子触发了竞争检测器：

func main() {
    go GetMemCache()
    GetMemCache()
}

运行它与go run -race .，输出是：

==================
WARNING: DATA RACE
Read at 0x000000526ac0 by goroutine 6:
  main.GetMemCache()
      /home/icza/gows/src/play/play.go:13 +0x64

Previous write at 0x000000526ac0 by main goroutine:
  main.GetMemCache()
      /home/icza/gows/src/play/play.go:18 +0x17e
  main.main()
      /home/icza/gows/src/play/play.go:28 +0x49

Goroutine 6 (running) created at:
  main.main()
      /home/icza/gows/src/play/play.go:27 +0x44
==================
Found 1 data race(s)
exit status 66

它有一个竞争，因为 memCacheInstance 变量的第一次读取没有锁定，没有同步。对变量的所有并发访问都必须同步，其中至少有一个访问是写入。

一个简单的解决方法是删除非同步读取：

func GetMemCache() *MemCache {
    memCacheCreateMutex.Lock()
    defer memCacheCreateMutex.Unlock()

    if memCacheInstance == nil {
        memCacheInstance = &MemCache{
            data: make([]string, 0),
        }
    }

    return memCacheInstance
}

另请注意，要以并发安全的方式仅执行一次某些代码，有 sync.Once。你可以这样使用它：

var (
    memCacheInstance *MemCache
    memCacheOnce     sync.Once
)

func GetMemCache() *MemCache {
    memCacheOnce.Do(func() {
        memCacheInstance = &MemCache{
            data: make([]string, 0),
        }
    })

    return memCacheInstance
}

另请注意，如果您“立即”初始化变量（在声明时或在包 init() 函数中），则不需要同步（因为包初始化在单个 goroutine 中运行）：

var memCacheInstance = &MemCache{
    data: make([]string, 0),
}

func GetMemCache() *MemCache {
    return memCacheInstance
}

在这种情况下，您也可以选择导出变量，然后就不需要 GetMemCache()。

这个单例实例实现是否存在竞争条件？

Does this singleton instance implementation has a race condition?

concurrency

singleton

go

data-race