folly/Singleton-inl.h

   1 /*
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  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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  15  */
  16
  17 namespace folly {
  18
  19 namespace detail {
  20
  21 template <typename T>
  22 template <typename Tag, typename VaultTag>
  23 SingletonHolder<T>& SingletonHolder<T>::singleton() {
  24   static auto entry =
  25       createGlobal<SingletonHolder<T>, std::pair<Tag, VaultTag>>([]() {
  26         return new SingletonHolder<T>({typeid(T), typeid(Tag)},
  27                                       *SingletonVault::singleton<VaultTag>());
  28       });
  29   return *entry;
  30 }
  31
  32 [[noreturn]] void singletonWarnDoubleRegistrationAndAbort(
  33     const TypeDescriptor& type);
  34
  35 template <typename T>
  36 void SingletonHolder<T>::registerSingleton(CreateFunc c, TeardownFunc t) {
  37   std::lock_guard<std::mutex> entry_lock(mutex_);
  38
  39   if (state_ != SingletonHolderState::NotRegistered) {
  40     /* Possible causes:
  41      *
  42      * You have two instances of the same
  43      * folly::Singleton<Class>. Probably because you define the
  44      * singleton in a header included in multiple places? In general,
  45      * folly::Singleton shouldn't be in the header, only off in some
  46      * anonymous namespace in a cpp file. Code needing the singleton
  47      * will find it when that code references folly::Singleton<Class>.
  48      *
  49      * Alternatively, you could have 2 singletons with the same type
  50      * defined with a different name in a .cpp (source) file. For
  51      * example:
  52      *
  53      * Singleton<int> a([] { return new int(3); });
  54      * Singleton<int> b([] { return new int(4); });
  55      *
  56      */
  57     singletonWarnDoubleRegistrationAndAbort(type());
  58   }
  59
  60   create_ = std::move(c);
  61   teardown_ = std::move(t);
  62
  63   state_ = SingletonHolderState::Dead;
  64 }
  65
  66 template <typename T>
  67 void SingletonHolder<T>::registerSingletonMock(CreateFunc c, TeardownFunc t) {
  68   if (state_ == SingletonHolderState::NotRegistered) {
  69     LOG(FATAL) << "Registering mock before singleton was registered: "
  70                << type().name();
  71   }
  72   destroyInstance();
  73
  74   {
  75     RWSpinLock::WriteHolder wh(&vault_.mutex_);
  76
  77     auto it = std::find(
  78         vault_.creation_order_.begin(), vault_.creation_order_.end(), type());
  79     if (it != vault_.creation_order_.end()) {
  80       vault_.creation_order_.erase(it);
  81     }
  82   }
  83
  84   std::lock_guard<std::mutex> entry_lock(mutex_);
  85
  86   create_ = std::move(c);
  87   teardown_ = std::move(t);
  88 }
  89
  90 template <typename T>
  91 T* SingletonHolder<T>::get() {
  92   if (LIKELY(state_.load(std::memory_order_acquire) ==
  93              SingletonHolderState::Living)) {
  94     return instance_ptr_;
  95   }
  96   createInstance();
  97
  98   if (instance_weak_.expired()) {
  99     throw std::runtime_error(
 100         "Raw pointer to a singleton requested after its destruction."
 101         " Singleton type is: " +
 102         type().name());
 103   }
 104
 105   return instance_ptr_;
 106 }
 107
 108 template <typename T>
 109 std::weak_ptr<T> SingletonHolder<T>::get_weak() {
 110   if (UNLIKELY(state_.load(std::memory_order_acquire) !=
 111                SingletonHolderState::Living)) {
 112     createInstance();
 113   }
 114
 115   return instance_weak_;
 116 }
 117
 118 template <typename T>
 119 std::shared_ptr<T> SingletonHolder<T>::try_get() {
 120   if (UNLIKELY(state_.load(std::memory_order_acquire) !=
 121                SingletonHolderState::Living)) {
 122     createInstance();
 123   }
 124
 125   return instance_weak_.lock();
 126 }
 127
 128 template <typename T>
 129 folly::ReadMostlySharedPtr<T> SingletonHolder<T>::try_get_fast() {
 130   if (UNLIKELY(state_.load(std::memory_order_acquire) !=
 131                SingletonHolderState::Living)) {
 132     createInstance();
 133   }
 134
 135   return instance_weak_fast_.lock();
 136 }
 137
 138 template <typename T>
 139 bool SingletonHolder<T>::hasLiveInstance() {
 140   return !instance_weak_.expired();
 141 }
 142
 143 template <typename T>
 144 void SingletonHolder<T>::preDestroyInstance(
 145     ReadMostlyMainPtrDeleter<>& deleter) {
 146   instance_copy_ = instance_;
 147   deleter.add(std::move(instance_));
 148 }
 149
 150 template <typename T>
 151 void SingletonHolder<T>::destroyInstance() {
 152   state_ = SingletonHolderState::Dead;
 153   instance_.reset();
 154   instance_copy_.reset();
 155   if (destroy_baton_) {
 156     constexpr std::chrono::seconds kDestroyWaitTime{5};
 157     auto wait_result = destroy_baton_->timed_wait(
 158       std::chrono::steady_clock::now() + kDestroyWaitTime);
 159     if (!wait_result) {
 160       print_destructor_stack_trace_->store(true);
 161       LOG(ERROR) << "Singleton of type " << type().name() << " has a "
 162                  << "living reference at destroyInstances time; beware! Raw "
 163                  << "pointer is " << instance_ptr_ << ". It is very likely "
 164                  << "that some other singleton is holding a shared_ptr to it. "
 165                  << "Make sure dependencies between these singletons are "
 166                  << "properly defined.";
 167     }
 168   }
 169 }
 170
 171 template <typename T>
 172 SingletonHolder<T>::SingletonHolder(
 173     TypeDescriptor typeDesc,
 174     SingletonVault& vault)
 175     : SingletonHolderBase(typeDesc), vault_(vault) {}
 176
 177 template <typename T>
 178 bool SingletonHolder<T>::creationStarted() {
 179   // If alive, then creation was of course started.
 180   // This is flipped after creating_thread_ was set, and before it was reset.
 181   if (state_.load(std::memory_order_acquire) == SingletonHolderState::Living) {
 182     return true;
 183   }
 184
 185   // Not yet built.  Is it currently in progress?
 186   if (creating_thread_.load(std::memory_order_acquire) != std::thread::id()) {
 187     return true;
 188   }
 189
 190   return false;
 191 }
 192
 193 template <typename T>
 194 void SingletonHolder<T>::createInstance() {
 195   if (creating_thread_.load(std::memory_order_acquire) ==
 196         std::this_thread::get_id()) {
 197     LOG(FATAL) << "circular singleton dependency: " << type().name();
 198   }
 199
 200   std::lock_guard<std::mutex> entry_lock(mutex_);
 201   if (state_.load(std::memory_order_acquire) == SingletonHolderState::Living) {
 202     return;
 203   }
 204   if (state_.load(std::memory_order_acquire) ==
 205         SingletonHolderState::NotRegistered) {
 206     auto ptr = SingletonVault::stackTraceGetter().load();
 207     LOG(FATAL) << "Creating instance for unregistered singleton: "
 208                << type().name() << "\n"
 209                << "Stacktrace:"
 210                << "\n"
 211                << (ptr ? (*ptr)() : "(not available)");
 212   }
 213
 214   if (state_.load(std::memory_order_acquire) == SingletonHolderState::Living) {
 215     return;
 216   }
 217
 218   SCOPE_EXIT {
 219     // Clean up creator thread when complete, and also, in case of errors here,
 220     // so that subsequent attempts don't think this is still in the process of
 221     // being built.
 222     creating_thread_.store(std::thread::id(), std::memory_order_release);
 223   };
 224
 225   creating_thread_.store(std::this_thread::get_id(), std::memory_order_release);
 226
 227   RWSpinLock::ReadHolder rh(&vault_.stateMutex_);
 228   if (vault_.state_ == SingletonVault::SingletonVaultState::Quiescing) {
 229     return;
 230   }
 231
 232   auto destroy_baton = std::make_shared<folly::Baton<>>();
 233   auto print_destructor_stack_trace =
 234     std::make_shared<std::atomic<bool>>(false);
 235   auto teardown = teardown_;
 236
 237   // Can't use make_shared -- no support for a custom deleter, sadly.
 238   std::shared_ptr<T> instance(
 239     create_(),
 240     [destroy_baton, print_destructor_stack_trace, teardown, type = type()]
 241     (T* instance_ptr) mutable {
 242       teardown(instance_ptr);
 243       destroy_baton->post();
 244       if (print_destructor_stack_trace->load()) {
 245         std::string output = "Singleton " + type.name() + " was destroyed.\n";
 246
 247         auto stack_trace_getter = SingletonVault::stackTraceGetter().load();
 248         auto stack_trace = stack_trace_getter ? stack_trace_getter() : "";
 249         if (stack_trace.empty()) {
 250           output += "Failed to get destructor stack trace.";
 251         } else {
 252           output += "Destructor stack trace:\n";
 253           output += stack_trace;
 254         }
 255
 256         LOG(ERROR) << output;
 257       }
 258     });
 259
 260   // We should schedule destroyInstances() only after the singleton was
 261   // created. This will ensure it will be destroyed before singletons,
 262   // not managed by folly::Singleton, which were initialized in its
 263   // constructor
 264   SingletonVault::scheduleDestroyInstances();
 265
 266   instance_weak_ = instance;
 267   instance_ptr_ = instance.get();
 268   instance_.reset(std::move(instance));
 269   instance_weak_fast_ = instance_;
 270
 271   destroy_baton_ = std::move(destroy_baton);
 272   print_destructor_stack_trace_ = std::move(print_destructor_stack_trace);
 273
 274   // This has to be the last step, because once state is Living other threads
 275   // may access instance and instance_weak w/o synchronization.
 276   state_.store(SingletonHolderState::Living, std::memory_order_release);
 277
 278   {
 279     RWSpinLock::WriteHolder wh(&vault_.mutex_);
 280     vault_.creation_order_.push_back(type());
 281   }
 282 }
 283
 284 }
 285
 286 }