Golang信号量是否始终遵循FIFO原则？未来版本会改变这一行为吗？

Golang信号量是否始终遵循FIFO原则？未来版本会改变这一行为吗？ 今天早些时候，我和一位同事讨论了是否可以使用信号量作为任意数量goroutine的一种无界FIFO队列机制的实现细节。我的同事指出，我们不能依赖信号量的FIFO行为，因为API语义并未暗示这一点，包级别的文档中也没有说明。实际上，他假设信号量不是FIFO，而我则假设它是。

当我深入研究实现时，我发现：

所以我的问题是——FIFO行为在这里仅仅是实现上的巧合，还是有意为之并且受到保护，未来不会出现向后不兼容的更改？

如果这是有意的，是否应该在包级别进行文档说明以澄清这一点？

提前感谢任何能花时间澄清这个问题的人！


更多关于Golang信号量是否始终遵循FIFO原则？未来版本会改变这一行为吗？的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html

2 回复

如果某个行为没有被文档记录，那么你就不能依赖它。Go 团队随时可能更改它，如果你为此提交一个问题，他们很可能会说这种行为从未得到保证。只有当很多人以这种方式使用它时，这个决定才有可能被推翻。

如果我理解正确的话，听起来你本质上是在寻找一个具有无限容量的通道。如果确实如此，你总是可以使用一个带有切片的 goroutine！Go Playground - The Go Programming Language

更多关于Golang信号量是否始终遵循FIFO原则？未来版本会改变这一行为吗？的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html


根据当前 golang.org/x/sync/semaphore 包的实现，信号量确实遵循FIFO（先进先出）原则。让我们分析一下代码实现：

当前实现分析：

  1. Acquire操作（第57行）：
func (s *Weighted) Acquire(ctx context.Context, n int64) error {
    // ...
    ready := make(chan struct{})
    w := waiter{n: n, ready: ready}
    elem := s.waiters.PushBack(w)
    // ...
}

这里使用 PushBack() 将等待者添加到链表末尾。

  1. notifyWaiters操作（第111行）：
func (s *Weighted) notifyWaiters() {
    for {
        next := s.waiters.Front()
        // ...
        w := next.Value.(waiter)
        // ...
        s.waiters.Remove(next)
    }
}

这里使用 Front() 从链表前端获取等待者，并使用 Remove() 移除它。

示例代码验证FIFO行为：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "sync"
    "time"
    "golang.org/x/sync/semaphore"
)

func main() {
    sem := semaphore.NewWeighted(1)
    var wg sync.WaitGroup
    var mu sync.Mutex
    order := make([]int, 0)
    
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(id int) {
            defer wg.Done()
            
            // 所有goroutine同时尝试获取信号量
            if err := sem.Acquire(context.Background(), 1); err != nil {
                fmt.Printf("Goroutine %d: %v\n", id, err)
                return
            }
            defer sem.Release(1)
            
            mu.Lock()
            order = append(order, id)
            mu.Unlock()
            
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        }(i)
    }
    
    wg.Wait()
    fmt.Printf("Acquisition order: %v\n", order)
}

关于API稳定性的说明：

虽然当前实现明确使用了FIFO顺序，但需要注意的是：

  1. 文档未明确保证：包文档没有明确承诺FIFO行为，这意味着从API契约的角度看，这不是一个有保证的行为。

  2. 实现细节：当前的FIFO行为依赖于 container/list 包的链表实现，这是一个实现细节而非API契约。

  3. 向后兼容性：Go团队通常非常重视向后兼容性，但未在文档中明确保证的行为在理论上存在变化的可能性。

建议： 如果你需要依赖FIFO行为，建议在代码中添加注释说明当前实现的行为，但不要将其作为API的硬性依赖。对于关键的生产代码，考虑实现自己的队列机制或使用明确保证顺序的同步原语。

当前实现确实是FIFO，但由于缺乏文档保证，这应该被视为实现细节而非API契约的一部分。

回到顶部