folly/Singleton-inl.h

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