• 前言
  • 数据结构
    • Ticker
    • runtimeTimer
  • 实现原理
    • 创建Ticker
    • 停止Ticker
  • 总结

    前言

    本节我们从Ticker数据结构入手,结合源码分析Ticker的实现原理。

    实际上,Ticker与之前讲的Timer几乎完全相同,无论数据结构和内部实现机制都相同,唯一不同的是创建方式。

    Timer创建时,不指定事件触发周期,事件触发后Timer自动销毁。而Ticker创建时会指定一个事件触发周期,事件会按照这个周期触发,如果不显式停止,定时器永不停止。

    数据结构

    Ticker

    Ticker数据结构与Timer除名字不同外完全一样。

    源码包src/time/tick.go:Ticker定义了其数据结构:

    1. type Ticker struct {
    2. C <-chan Time // The channel on which the ticks are delivered.
    3. r runtimeTimer
    4. }

    Ticker只有两个成员:

    • C: 管道,上层应用跟据此管道接收事件;
    • r: runtime定时器,该定时器即系统管理的定时器,对上层应用不可见;

    这里应该按照层次来理解Ticker数据结构,Ticker.C即面向Ticker用户的,Ticker.r是面向底层的定时器实现。

    runtimeTimer

    runtimeTimer也与Timer一样,这里不再赘述。

    实现原理

    创建Ticker

    我们来看创建Ticker的实现,非常简单:

    1. func NewTicker(d Duration) *Ticker {
    2. if d <= 0 {
    3. panic(errors.New("non-positive interval for NewTicker"))
    4. }
    5. // Give the channel a 1-element time buffer.
    6. // If the client falls behind while reading, we drop ticks
    7. // on the floor until the client catches up.
    8. c := make(chan Time, 1)
    9. t := &Ticker{
    10. C: c,
    11. r: runtimeTimer{
    12. when: when(d),
    13. period: int64(d), // Ticker跟Timer的重要区就是提供了period这个参数,据此决定timer是一次性的,还是周期性的
    14. f: sendTime,
    15. arg: c,
    16. },
    17. }
    18. startTimer(&t.r)
    19. return t
    20. }

    NewTicker()只是构造了一个Ticker,然后把Ticker.r通过startTimer()交给系统协程维护。

    其中period为事件触发的周期。

    其中sendTime()方法便是定时器触发时的动作:

    1. func sendTime(c interface{}, seq uintptr) {
    2. select {
    3. case c.(chan Time) <- Now():
    4. default:
    5. }
    6. }

    sendTime接收一个管道作为参数,其主要任务是向管道中写入当前时间。

    创建Ticker时生成的管道含有一个缓冲区(make(chan Time, 1)),但是Ticker触发的事件确是周期性的,如果管道中的数据没有被取走,那么sendTime()也不会阻塞,而是直接退出,带来的后果是本次事件会丢失。

    综上,创建一个Ticker示意图如下:

    9.2.2 实现原理 - 图1

    停止Ticker

    停止Ticker,只是简单的把Ticker从系统协程中移除。函数主要实现如下:

    1. func (t *Ticker) Stop() {
    2. stopTimer(&t.r)
    3. }

    stopTicker()即通知系统协程把该Ticker移除,即不再监控。系统协程只是移除Ticker并不会关闭管道,以避免用户协程读取错误。

    与Timer不同的是,Ticker停止时没有返回值,即不需要关注返回值,实际上返回值也没啥用途。

    综上,停止一个Ticker示意图如下:

    9.2.2 实现原理 - 图2

    Ticker没有重置接口,也即Ticker创建后不能通过重置修改周期。

    需要格外注意的是Ticker用完后必须主动停止,否则会产生资源泄露,会持续消耗CPU资源。

    总结

    • NewTicker()创建一个新的Ticker交给系统协程监控;
    • Stop()通知系统协程删除指定的Ticker;

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