golang支持tls

╰半橙微兮° 2022-02-28 08:20 389阅读 0赞

### 前言 ###

golang官方默认是不支持tls（Thread Local Storage）的。支持tls的语言也不多，比如C++和GCC-C（gcc的c语言扩展，用于linux）。go官方拒绝实现tls，而为了解决tls问题，引入了上下文context包（闭包一定程度也是一种上下文）。通过上下文参数传递的方式来传递本地变量。这种方式好处就是显式上下文明确，坏处就是每个函数都要多一个上下文参数，传来传去的。黑客当然不会满足于此，于是乎一个哥们开源了go-tls  
[https://github.com/huandu/go-tls][https_github.com_huandu_go-tls]  
代码不复杂，使用也比较简单。参考它的READ即可。

### go-tls原理 ###

简单介绍一下实现原理  
它为每个协程定义了全局唯一的递增id，以及定义了一个全局的map用于存储每个协程的数据。map的key是协程的g结构地址，如此保证了数据是局部于协程的。由于map是全局的，多个协程会同时访问，属于临界区，因此添加了读写锁。如下定义

var (
    	tlsDataMap  = map[unsafe.Pointer]*tlsData{ }
    	tlsMu       sync.RWMutex
    	tlsUniqueID int64
    )

通过Get/Set/Del接口来获取、添加和删除协程的数据。

协程的数据可能需要在协程结束时进行释放，go-tls引入了退出函数列表，遵循FILO规则执行。

type tlsData struct { 
    	id          int64
    	data        dataMap
    	atExitFuncs []func()
    }

通过AtExit接口添加退出处理器。

然后获取协程的g通过汇编实现的

TEXT ·getg(SB), NOSPLIT, $0-8
        get_tls(CX) //MOVQ TLS, CX
        MOVQ    g(CX), AX //0(CX)(TLS*1)
        MOVQ    AX, ret+0(FP)
        RET

通过特殊的黑客技术替换了go的默认goexit为自定义hackedGoexit，以实现上面atExitFuncs 的调用。参见goexit.go

如此实现了协程的tls。可以一定程度上避免context的使用，当然这是和官方的声称不一致的。

### 风险 ###

1.  要考虑它的兼容性，即go编译器后期是否有这方面的更新。因为它使用了一些黑客技术，比如替换goexit的过程，这个和底层是强依赖的。
2.  由于使用了读写锁，对性能敏感的需求请慎重。可能你会建议使用sync.Map替换普通map＋读写锁的方式，其实我告诉你，个人已经单机压测过，它们两个性能相当，甚至后者比sync.Map还好那么一点点。
3.  考虑维护成本；因为官方推荐context；
4.  协程里起协程是无法传递tls的。

如果对以上四点不敏感的需求场景，可以放心使用。

[https_github.com_huandu_go-tls]: https://github.com/huandu/go-tls