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版本：1.6.0

线程安全

本指南介绍 Fory Go 的并发使用模式，包括线程安全包装器和多 goroutine 环境的最佳实践。

默认 Fory 实例​

默认 Fory 实例不是线程安全的：

f := fory.New(fory.WithXlang(true))

// NOT SAFE: Concurrent access from multiple goroutines
go func() {
    f.Serialize(value1)  // Race condition!
}()
go func() {
    f.Serialize(value2)  // Race condition!
}()

为什么不是线程安全的？​

为提高性能，Fory 会复用内部状态：

  • 在调用之间清空并复用缓冲区
  • 重置引用解析器
  • 回收上下文对象

这样可以避免分配，但要求独占访问。

线程安全包装器​

并发使用时请使用 threadsafe 包：

import "github.com/apache/fory/go/fory/threadsafe"

// Create thread-safe Fory
f := threadsafe.New()

// Safe for concurrent use
go func() {
    data, _ := f.Serialize(value1)
}()
go func() {
    data, _ := f.Serialize(value2)
}()

工作原理​

线程安全包装器使用 sync.Pool：

  1. 获取：从池中取得 Fory 实例
  2. 使用：执行序列化或反序列化
  3. 复制：复制结果数据（缓冲区会被复用）
  4. 释放：将实例归还池中
// Simplified implementation
func (f *Fory) Serialize(v any) ([]byte, error) {
    fory := f.pool.Get().(*fory.Fory)
    defer f.pool.Put(fory)

    data, err := fory.Serialize(v)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    // Copy because underlying buffer will be reused
    result := make([]byte, len(data))
    copy(result, data)
    return result, nil
}

API​

// Create thread-safe instance
f := threadsafe.New()

// Instance methods
data, err := f.Serialize(value)
err = f.Deserialize(data, &target)

// Generic functions
data, err := threadsafe.Serialize(f, &value)
err = threadsafe.Deserialize(f, data, &target)

// Global convenience functions
data, err := threadsafe.Marshal(&value)
err = threadsafe.Unmarshal(data, &target)

类型注册​

类型注册应在并发使用前完成：

f := threadsafe.New()

// Register types BEFORE concurrent access
f.RegisterStruct(User{}, 1)
f.RegisterStruct(Order{}, 2)

// Now safe to use concurrently
go func() {
    f.Serialize(&User{ID: 1})
}()

线程安全注册​

线程安全包装器会安全地处理注册：

// Safe: Registration is synchronized
f := threadsafe.New()
f.RegisterStruct(User{}, 1)  // Thread-safe

不过，为获得最佳性能，请在启动时、并发使用前注册所有类型。

零拷贝注意事项​

非线程安全实例​

使用默认 Fory 时，返回的字节切片是内部缓冲区的视图：

f := fory.New(fory.WithXlang(true))

data1, _ := f.Serialize(value1)
// data1 is valid

data2, _ := f.Serialize(value2)
// data1 is NOW INVALID (buffer was reused)

线程安全实例​

线程安全包装器会自动复制数据：

f := threadsafe.New()

data1, _ := f.Serialize(value1)
data2, _ := f.Serialize(value2)
// Both data1 and data2 are valid (independent copies)

这样更安全，但会产生分配开销。

性能对比​

场景非线程安全线程安全
单个 goroutine最快较慢（池开销）
多个 goroutine不安全安全，扩展性良好
内存分配最少每次调用复制
缓冲区复用是每个池实例复用

基准测试​

func BenchmarkNonThreadSafe(b *testing.B) {
    f := fory.New(fory.WithXlang(true))
    f.RegisterStruct(User{}, 1)
    user := &User{ID: 1, Name: "Alice"}

    for i := 0; i < b.N; i++ {
        data, _ := f.Serialize(user)
        _ = data
    }
}

func BenchmarkThreadSafe(b *testing.B) {
    f := threadsafe.New()
    f.RegisterStruct(User{}, 1)
    user := &User{ID: 1, Name: "Alice"}

    for i := 0; i < b.N; i++ {
        data, _ := f.Serialize(user)
        _ = data
    }
}

使用模式​

每个 Goroutine 一个实例​

goroutine 数量已知时，为获得最高性能：

func worker(id int) {
    // Each worker has its own Fory instance
    f := fory.New(fory.WithXlang(true))
    f.RegisterStruct(User{}, 1)

    for task := range tasks {
        data, _ := f.Serialize(task)
        process(data)
    }
}

// Start workers
for i := 0; i < numWorkers; i++ {
    go worker(i)
}

共享线程安全实例​

goroutine 数量动态变化或希望简化使用时：

// Single shared instance
var f = threadsafe.New()

func init() {
    f.RegisterStruct(User{}, 1)
}

func handleRequest(user *User) []byte {
    // Safe from any goroutine
    data, _ := f.Serialize(user)
    return data
}

HTTP 处理器示例​

var fory = threadsafe.New()

func init() {
    fory.RegisterStruct(Response{}, 1)
}

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    response := &Response{
        Status: "ok",
        Data:   getData(),
    }

    // Safe: threadsafe.Fory handles concurrency
    data, err := fory.Serialize(response)
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), 500)
        return
    }

    w.Header().Set("Content-Type", "application/octet-stream")
    w.Write(data)
}

常见错误​

共享非线程安全实例​

// WRONG: Race condition
var f = fory.New(fory.WithXlang(true))

func handler1() {
    f.Serialize(value1)  // Race!
}

func handler2() {
    f.Serialize(value2)  // Race!
}

修复方法：使用 threadsafe.New() 或每个 goroutine 独立的实例。

保留缓冲区引用​

// WRONG: Buffer invalidated on next call
f := fory.New(fory.WithXlang(true))
data, _ := f.Serialize(value1)
savedData := data  // Just copies the slice header!

f.Serialize(value2)  // Invalidates data and savedData

修复方法：克隆数据或使用线程安全包装器。

// Correct: Clone the data
data, _ := f.Serialize(value1)
savedData := make([]byte, len(data))
copy(savedData, data)

// Or use thread-safe (auto-copies)
f := threadsafe.New()
data, _ := f.Serialize(value1)  // Already copied

并发注册类型​

// RISKY: Concurrent registration
go func() {
    f.RegisterStruct(TypeA{}, 1)
}()
go func() {
    f.Serialize(value)  // May not see TypeA
}()

修复方法：在并发使用前注册所有类型。

最佳实践​

  1. 启动时注册类型：在任何并发操作之前完成
  2. 保留引用时克隆数据：适用于非线程安全实例
  3. 热路径每个工作线程使用独立实例：消除池竞争
  4. 优化前先分析性能：线程安全开销可能可以忽略

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