1.百度 UidGenerator 源码解析
2.generator 执行机制分析
百度 UidGenerator 源码解析
雪花算法(Snowflake)是修改一种生成分布式全局唯一 ID 的算法,用于推文 ID 的码源码修生成,并在 Discord 和 Instagram 等平台采用其修改版本。改工一个 Snowflake ID 由 位组成,修改其中前 位表示时间戳(毫秒数),码源码修接下来的改工影视app支付源码 位用于标识计算机, 位作为序列号,修改以确保同一毫秒内生成的码源码修多个 ID。此算法基于时间生成,改工按时间排序,修改允许通过 ID 推断生成时间。码源码修Snowflake ID 的改工生成包括时间戳、工作机器 ID 和序列号,修改确保了分布式环境中的码源码修全局唯一性。
在 Java 中实现的改工c sock源码 UidGenerator 基于 Snowflake 算法,支持自定义工作机器 ID 位数和初始化策略。它通过使用未来时间解决序列号的并发限制,采用 RingBuffer 缓存已生成的 UID,进行并行生产和消费,并对 CacheLine 进行补全以避免硬件级「伪共享」问题。在 Docker 等虚拟化环境下,UidGenerator 支持实例自动重启和漂移场景,单机 QPS 可达 万。
UidGenerator 采用不同的实现策略,如 DefaultUidGenerator 和 CachedUidGenerator。DefaultUidGenerator 提供了基础的 Snowflake ID 生成模式,无需预存 UID,即时计算。而 CachedUidGenerator 则预先缓存 UID,docker 保护源码通过 RingBuffer 提前填充并设置阈值自动填充机制,以提高生成效率。
RingBuffer 是 UidGenerator 的核心组件,用于缓存和管理 UID 的生成。在 DefaultUidGenerator 中,时间基点通过 epochStr 参数定义,用于计算时间戳。Worker ID 分配器在初始化阶段自动为每个工作机器分配唯一的 ID。核心生成方法处理异常情况,如时钟回拨,通过二进制运算生成最终的 UID。
CachedUidGenerator 则利用 RingBuffer 进行 UID 的缓存,根据填充阈值自动填充,以减少实时生成和计算的hashtable源码实现开销。RingBuffer 的设计考虑了伪共享问题,通过 CacheLine 补齐策略优化读写性能,确保在并发环境中高效生成 UID。
总结而言,Snowflake 算法和 UidGenerator 的设计旨在提供高性能、分布式且全局唯一的 ID 生成解决方案,适用于多种场景,包括高并发环境和分布式系统中。通过精心设计的组件和策略,确保了 ID 的生成效率和一致性,满足现代应用对 ID 管理的严格要求。
generator 执行机制分析
本文以下面代码为例,分析 generator 执行机制相关的源码,版本为 V8 7.7.1。git源码仓库
首先,当 let iterator = test() 开始执行时,V8 调用 Runtime_CreateJSGeneratorObject,创建一个生成器对象。此函数逻辑是创建 JSGeneratorObject 的实例,设置相关属性后返回生成器对象 generator。此时生成器对象 generator 被保存在累加器中。在字节码 SuspendGenerator 的处理函数中,该函数暂停当前函数的执行,并多次调用 StoreObjectField 来保存生成器函数当前运行的状态。最后返回累加器中的值,即生成器对象 generator。因此,生成器函数在执行到“第一次暂停”的位置时,处于暂停状态。
在有了生成器对象后,可以调用其 next 方法让生成器函数继续执行。当 JavaScript 代码继续执行 iterator.next() 时,生成器对象的 next 方法被调用。生成器函数恢复执行需要 CPU 的寄存器操作。在笔者的 Mac 下,调用链路为GeneratorBuiltinsAssembler::GeneratorPrototypeResume-> CodeFactory::ResumeGenerator-> Builtins::Generate_ResumeGeneratorTrampoline。之后,调用 X 汇编,使生成器函数在暂停处恢复执行。此过程通过 Builtins::Generate_ResumeGeneratorTrampoline 函数完成,函数通过将未来要返回的地址压栈,并跳转到生成器函数 test 暂停的地方,继续执行。
生成器函数从暂停处继续执行后,字节码一行一行往下执行,直到遇到下一个 SuspendGenerator,即“第二次暂停”。这是由 yield 带来的。yield 被 V8 编译成 SuspendGenerator 和 ResumeGenerator 两条字节码,分别表示保存状态暂停和恢复状态继续执行。
async/await 与 generator 的关系分析:async/await 和 generator 都有暂停当前函数执行并从暂停处恢复执行的能力。await 和 yield 对应的字节码都是 SuspendGenerator 和 ResumeGenerator。生成器函数暂停时,需要调用生成器对象的 next 方法来从暂停处恢复执行。async 函数依赖 Promise 和 microtask,当 V8 在执行 microtask 队列时,已经暂停的 async 函数恢复执行。async 函数通过 Generator 和 Promise 获得保存状态暂停和恢复状态执行的能力,以及自我驱动向下继续执行的能力,从而避免调用 next 方法。
JavaScript 中的函数类型较为复杂。虽然在 JavaScript 中,1 和 0.1 都是 number,但在 V8 中它们是不同的类型,内存表示和 CPU 运算指令也有所不同。因此,即使在 JavaScript 中 typeof 都返回 function 的 test、test1、test2,在 V8 中是不同的类型。日常开发中,当一个组件/方法需要一个函数做为参数时,需要确保正确传递 ES6 之前的函数、async 函数或生成器函数,以避免运行时错误。
原生 generator 与 babel 转译的区别:在日常开发中,生成器/async 函数会被 babel 转译成类似下面的代码。这段代码中,test 函数被多次调用,但由于闭包保存了函数执行的状态,每次调用 test 都是新的 test。这种实现非常巧妙,但与 V8 中生成器函数的原理有较大区别。Babel 转译的代码无法生成字节码 SuspendGenerator 和 ResumeGenerator。
总结:生成器函数被调用时,开始执行并返回生成器对象后暂停。调用 iterator.next() 后,生成器函数从第一次暂停的位置恢复执行,遇到 yield(SuspendGenerator)后第二次暂停。
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