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sync.Pool的实现原理是什么

发表于：2026-11-02 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2026年11月02日，本篇内容主要讲解"sync.Pool的实现原理是什么"，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习"sync.Pool的实现原理是什么"吧!sync.Poo

千家信息网最后更新 2026年11月02日sync.Pool的实现原理是什么

本篇内容主要讲解"sync.Pool的实现原理是什么"，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习"sync.Pool的实现原理是什么"吧!

sync.Pool实现原理

对象的创建和销毁会消耗一定的系统资源（内存，gc等），过多的创建销毁对象会带来内存不稳定与更长的gc停顿，因为go的gc不存在分代，因而更加不擅长处理这种问题。因而go早早就推出Pool包用于缓解这种情况。Pool用于核心的功能就是Put和Get。当我们需要一个对象的时候通过Get获取一个，创建的对象也可以Put放进池子里，通过这种方式可以反复利用现有对象，这样gc就不用高频的促发内存gc了。

结构

    type Pool struct {        noCopy noCopy        local     unsafe.Pointer // local fixed-size per-P pool, actual type is [P]poolLocal        localSize uintptr        // size of the local array        // New optionally specifies a function to generate        // a value when Get would otherwise return nil.        // It may not be changed concurrently with calls to Get.        New func() interface{}    }

创建时候指定New方法用于创建默认对象，local，localSize会在随后用到的时候生成. local是一个poolLocalInternal的切片指针。

    type poolLocalInternal struct {        private interface{}   // Can be used only by the respective P.        shared  []interface{} // Can be used by any P.        Mutex                 // Protects shared.    }

当不同的p调用Pool时,每个p都会在local上分配这样一个poolLocal，索引值就是p的id。 private存放的对象只能由创建的p读写，shared则会在多个p之间共享。

PUT

    // Put adds x to the pool.    func (p *Pool) Put(x interface{}) {        if x == nil {            return        }        if race.Enabled {            if fastrand()%4 == 0 {                // Randomly drop x on floor.                return            }            race.ReleaseMerge(poolRaceAddr(x))            race.Disable()        }        l := p.pin()        if l.private == nil {            l.private = x            x = nil        }        runtime_procUnpin()        if x != nil {            l.Lock()            l.shared = append(l.shared, x)            l.Unlock()        }        if race.Enabled {            race.Enable()        }    }

Put先要通过pin函数获取当前Pool对应的pid位置上的localPool，然后检查private是否存在，存在则设置到private上，如果不存在就追加到shared尾部。

func (p *Pool) pin() *poolLocal {        pid := runtime_procPin()        // In pinSlow we store to localSize and then to local, here we load in opposite order.        // Since we've disabled preemption, GC cannot happen in between.        // Thus here we must observe local at least as large localSize.        // We can observe a newer/larger local, it is fine (we must observe its zero-initialized-ness).        s := atomic.LoadUintptr(&p.localSize) // load-acquire        l := p.local                          // load-consume        if uintptr(pid) < s {                 // 这句话的意思是如果当前pool的localPool切片尚未创建，尚未创建这句话肯定是false的                return indexLocal(l, pid)        }        return p.pinSlow()}

pin函数先通过自旋加锁(可以避免p自身发生并发)，在检查本地local切片的size，size大于当前pid则使用pid去本地local切片上索引到localpool对象，否则就要走pinSlow对象创建本地localPool切片了.

func (p *Pool) pinSlow() *poolLocal {        // Retry under the mutex.        // Can not lock the mutex while pinned.        runtime_procUnpin()        allPoolsMu.Lock()        defer allPoolsMu.Unlock()        pid := runtime_procPin()        // poolCleanup won't be called while we are pinned.        s := p.localSize        l := p.local        if uintptr(pid) < s {                return indexLocal(l, pid)        }        if p.local == nil {                allPools = append(allPools, p)        }        // If GOMAXPROCS changes between GCs, we re-allocate the array and lose the old one.        size := runtime.GOMAXPROCS(0)        local := make([]poolLocal, size)        atomic.StorePointer(&p.local, unsafe.Pointer(&local[0])) // store-release        atomic.StoreUintptr(&p.localSize, uintptr(size))         // store-release        return &local[pid]}

pinShow先要取消自旋锁，因为后面的lock内部也会尝试自旋锁，下面可能会操作allpool因而这里需要使用互斥锁allPoolsMu，然后又加上自旋锁，（这里注释说不会发生poolCleanup，但是查看代码gcstart只是查看了当前m的lock状态，然而避免不了其他m触发的gc，尚存疑），这里会再次尝试之前的操作，因为可能在unpin，pin之间有并发产生了poolocal，确认本地local切片是空的才会生成一个新的pool。后面是创建Pool上的localPool切片，runtime.GOMAXPROCS这里的作用是返回p的数量，用于确定pool的localpool的数量.

GET

    func (p *Pool) Get() interface{} {        if race.Enabled {            race.Disable()        }        l := p.pin()        x := l.private        l.private = nil        runtime_procUnpin()        if x == nil {            l.Lock()            last := len(l.shared) - 1            if last >= 0 {                x = l.shared[last]                l.shared = l.shared[:last]            }            l.Unlock()            if x == nil {                x = p.getSlow()            }        }        if race.Enabled {            race.Enable()            if x != nil {                race.Acquire(poolRaceAddr(x))            }        }        if x == nil && p.New != nil {            x = p.New()        }        return x    }

GET 先调用pin获取本地local，这个具体流程和上面一样了，如果当前private存在返回private上面的对象，如果不存在就从shared查找，存在返回尾部对象，反之就要从其他的p的localPool里面偷了。

    func (p *Pool) getSlow() (x interface{}) {        // See the comment in pin regarding ordering of the loads.        size := atomic.LoadUintptr(&p.localSize) // load-acquire        local := p.local                         // load-consume        // Try to steal one element from other procs.        pid := runtime_procPin()        runtime_procUnpin()        for i := 0; i < int(size); i++ {            l := indexLocal(local, (pid+i+1)%int(size))            l.Lock()            last := len(l.shared) - 1            if last >= 0 {                x = l.shared[last]                l.shared = l.shared[:last]                l.Unlock()                break            }            l.Unlock()        }        return x    }

首先就要获取当前size，用于轮询p的local，这里的查询顺序不是从0开始，而是是从当前p的位置往后查一圈。查到依次检查每个p的shared上是否存在对象，如果存在就获取末尾的值。如果所有p的poollocal都是空的，那么初始化的New函数就起作用了，调用这个New函数创建一个新的对象出来。

清理

func poolCleanup() {        // This function is called with the world stopped, at the beginning of a garbage collection.        // It must not allocate and probably should not call any runtime functions.        // Defensively zero out everything, 2 reasons:        // 1. To prevent false retention of whole Pools.        // 2. If GC happens while a goroutine works with l.shared in Put/Get,        //    it will retain whole Pool. So next cycle memory consumption would be doubled.        for i, p := range allPools {                allPools[i] = nil                for i := 0; i < int(p.localSize); i++ {                        l := indexLocal(p.local, i)                        l.private = nil                        for j := range l.shared {                                l.shared[j] = nil                        }                        l.shared = nil                }                p.local = nil                p.localSize = 0        }        allPools = []*Pool{}}

pool对象的清理是在每次gc之前清理，通过runtime_registerPoolCleanup函数注册一个上面的poolCleanup对象，内部会把这个函数设置到clearpool函数上面，然后每次gc之前会调用clearPool来取消所有pool的引用，重置所有的Pool。代码很简单就是轮询一边设置nil，然后取消所有poollocal，pool引用。方法简单粗暴。由于clearPool是在STW中调用的，如果Pool存在大量对象会拉长STW的时间，在已经有提案来修复这个问题了(CL 166961.)[https://go-review.googlesource.com/c/go/+/166961/]

到此，相信大家对"sync.Pool的实现原理是什么"有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！

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