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  • [转]Golang定时器陷阱

    原文:https://segmentfault.com/a/1190000017013443

    ————————————————————————————————————

    所谓陷阱,就是它不是你认为的那样,这种认知误差可能让你的软件留下隐藏Bug。刚好Timer就有3个陷阱,我们会讲 1)Reset的陷阱和 2)通道的陷阱,3)Stop的陷阱与Reset的陷阱类似,自己探索吧。

    Reset的陷阱在哪

    Timer.Reset()函数的返回值是bool类型,我们看一个问题三连:

    1. 它的返回值代表什么呢?
    2. 我们想要的成功是什么?
    3. 失败是什么?
    • 成功:一段时间之后定时器超时,收到超时事件。
    • 失败:成功的反面,我们收不到那个事件。对于失败,我们应当做些什么,确保我们的定时器发挥作用。

    Reset的返回值是不是这个意思?

    <!--more-->

    通过查看文档和实现,Timer.Reset()的返回值并不符合我们的预期,这就是误差。它的返回值不代表重设定时器成功或失败,而是在表达定时器在重设前的状态:

    • 当Timer已经停止或者超时,返回false。
    • 当定时器未超时时,返回true。

    所以,当Reset返回false时,我们并不能认为一段时间之后,超时不会到来,实际上可能会到来,定时器已经生效了。

    跳过陷阱,再遇陷阱

    如何跳过前面的陷阱,让Reset符合我们的预期功能呢?直接忽视Reset的返回值好了,它不能帮助你达到预期的效果。

    真正的陷阱是Timer的通道,它和我们预期的成功、失败密切相关。我们所期望的定时器设置失败,通常只和通道有关:设置定时器前,定时器的通道Timer.C中是否已经有数据。

    • 如果有,我们设置的定时器失败了,我们可能读到不正确的超时事件。
    • 如果没有,我们设置的定时器成功了,我们在设定的时间得到超时事件。

    接下来解释为何失败只与通道中是否存在超时事件有关。

    定时器的缓存通道大小只为1,无法多存放超时事件,看源码。

    // NewTimer creates a new Timer that will send
    // the current time on its channel after at least duration d.
    func NewTimer(d Duration) *Timer {
        c := make(chan Time, 1) // 缓存通道大小为1
        t := &Timer{
            C: c,
            r: runtimeTimer{
                when: when(d),
                f:    sendTime,
                arg:  c,
            },
        }
        startTimer(&t.r)
        return t
    }

    定时器创建后是单独运行的,超时后会向通道写入数据,你从通道中把数据读走。当前一次的超时数据没有被读取,而设置了新的定时器,然后去通道读数据,结果读到的是上次超时的超时事件,看似成功,实则失败,完全掉入陷阱。

    跨越陷阱,确保成功

    如果确保Timer.Reset()成功,得到我们想要的结果?Timer.Reset()前清空通道。

    • 当业务场景简单时,没有必要主动清空通道。比如,处理流程是:设置1次定时器,处理一次定时器,中间无中断,下次Reset前,通道必然是空的。
    • 当业务场景复杂时,不确定通道是否为空,那就主动清除。
    // 方法1
    if len(Timer.C) > 0{
        <-Timer.C
    }
    Timer.Reset(time.Second)

    经过和@周志荣_9447的讨论和思考,更加合理的做法还是下面这样:

    // 方法2
    if !Timer.Stop() && len(Timer.C) > 0{
        <-Timer.C
    }
    Timer.Reset(time.Second)

    定时器的运行和len(Timer.C)的判断是在不同的协程中,当判断的时候通道大小可能为0,但当执行Reset()的前的这段时间,旧的定时器超时,通道中存在超时时间,再执行Reset()也达不到预期的效果。
    方法2才是合理的方法。先执行Stop(),可以确保旧定时器已经停止,不会再向通道中写入超时事件,就可解决上面的问题。Stop()返回false并不是代表,通道中一定存在超时事件,所以还需使用len(Timer.C) > 0进行判断再决定是否清空通道。

    测试代码

    package main
    
    import (
        "fmt"
        "time"
    )
    
    // 不同情况下,Timer.Reset()的返回值
    func test1() {
        fmt.Println("第1个测试:Reset返回值和什么有关?")
        tm := time.NewTimer(time.Second)
        defer tm.Stop()
    
        quit := make(chan bool)
    
        // 退出事件
        go func() {
            time.Sleep(3 * time.Second)
            quit <- true
        }()
    
        // Timer未超时,看Reset的返回值
        if !tm.Reset(time.Second) {
            fmt.Println("未超时,Reset返回false")
        } else {
            fmt.Println("未超时,Reset返回true")
        }
    
        // 停止timer
        tm.Stop()
        if !tm.Reset(time.Second) {
            fmt.Println("停止Timer,Reset返回false")
        } else {
            fmt.Println("停止Timer,Reset返回true")
        }
    
        // Timer超时
        for {
            select {
            case <-quit:
                return
    
            case <-tm.C:
                if !tm.Reset(time.Second) {
                    fmt.Println("超时,Reset返回false")
                } else {
                    fmt.Println("超时,Reset返回true")
                }
            }
        }
    }
    
    func test2() {
        fmt.Println("
    第2个测试:超时后,不读通道中的事件,可以Reset成功吗?")
        sm2Start := time.Now()
        tm2 := time.NewTimer(time.Second)
        time.Sleep(2 * time.Second)
        fmt.Printf("Reset前通道中事件的数量:%d
    ", len(tm2.C))
        if !tm2.Reset(time.Second) {
            fmt.Println("不读通道数据,Reset返回false")
        } else {
            fmt.Println("不读通道数据,Reset返回true")
        }
        fmt.Printf("Reset后通道中事件的数量:%d
    ", len(tm2.C))
    
        select {
        case t := <-tm2.C:
            fmt.Printf("tm2开始的时间: %v
    ", sm2Start.Unix())
            fmt.Printf("通道中事件的时间:%v
    ", t.Unix())
            if t.Sub(sm2Start) <= time.Second+time.Millisecond {
                fmt.Println("通道中的时间是重新设置sm2前的时间,即第一次超时的时间,所以第二次Reset失败了")
            }
        }
    
        fmt.Printf("读通道后,其中事件的数量:%d
    ", len(tm2.C))
        tm2.Reset(time.Second)
        fmt.Printf("再次Reset后,通道中事件的数量:%d
    ", len(tm2.C))
        time.Sleep(2 * time.Second)
        fmt.Printf("超时后通道中事件的数量:%d
    ", len(tm2.C))
    }
    
    func test3() {
        fmt.Println("
    第3个测试:Reset前清空通道,尽可能通畅")
        smStart := time.Now()
        tm := time.NewTimer(time.Second)
        time.Sleep(2 * time.Second)
        
        // 停掉定时器再清空
        if !tm.Stop() && len(tm.C) > 0 {
            <-tm.C
        }
        tm.Reset(time.Second)
    
        // 超时
        t := <-tm.C
        fmt.Printf("tm开始的时间: %v
    ", smStart.Unix())
        fmt.Printf("通道中事件的时间:%v
    ", t.Unix())
        if t.Sub(smStart) <= time.Second+time.Millisecond {
            fmt.Println("通道中的时间是重新设置sm前的时间,即第一次超时的时间,所以第二次Reset失败了")
        } else {
            fmt.Println("通道中的时间是重新设置sm后的时间,Reset成功了")
        }
    }
    
    func main() {
        test1()
        test2()
        test3()
    }
    如果这篇文章对你有帮助,请点个赞/喜欢,让我知道我的写作是有价值的,感谢。
    阅读 4k  发布于 2018-11-14
     

    2 条评论
    jamsonzan : 

    方法2也是有问题的 len(tm.C)==0时可能是因为sendTime协程还没执行,这种情况下不执行<-tm.C就出问题了。
    其实就是要保证tm.Stop()==false时执行且只执行一次<-tm.C,这个问题太好解决了。

      回复  4月11日
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