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golang并發(fā)安全及讀寫(xiě)互斥鎖的示例分析

更新時(shí)間：2022年04月14日 13:29:09 作者：Jeff的技術(shù)棧

這篇文章主要為大家介紹了golang并發(fā)安全及讀寫(xiě)互斥鎖的示例分析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步早日升職加薪

并發(fā)安全和鎖

有時(shí)候在Go代碼中可能會(huì)存在多個(gè)goroutine同時(shí)操作一個(gè)資源（臨界區(qū)），這種情況會(huì)發(fā)生競(jìng)態(tài)問(wèn)題（數(shù)據(jù)競(jìng)態(tài)）。類比現(xiàn)實(shí)生活中的例子有十字路口被各個(gè)方向的的汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)；還有火車(chē)上的衛(wèi)生間被車(chē)廂里的人競(jìng)爭(zhēng)。

舉個(gè)例子：

var x int64
var wg sync.WaitGroup
func add() {
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        x = x + 1
    }
    wg.Done()
}
func main() {
    wg.Add(2)
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}

上面的代碼中我們開(kāi)啟了兩個(gè)goroutine去累加變量x的值，這兩個(gè)goroutine在訪問(wèn)和修改x變量的時(shí)候就會(huì)存在數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致最后的結(jié)果與期待的不符。

互斥鎖

import (
	"fmt"
	"sync"
)
var lock sync.Mutex
lock.Lock() // 加鎖
lock.Unlock() // 解鎖

互斥鎖是一種常用的控制共享資源訪問(wèn)的方法，它能夠保證同時(shí)只有一個(gè)goroutine可以訪問(wèn)共享資源。Go語(yǔ)言中使用sync包的Mutex類型來(lái)實(shí)現(xiàn)互斥鎖。使用互斥鎖來(lái)修復(fù)上面代碼的問(wèn)題：

var x int64
var wg sync.WaitGroup
var lock sync.Mutex
func add() {
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        lock.Lock() // 加鎖
        x = x + 1
        lock.Unlock() // 解鎖
    }
    wg.Done()
}
func main() {
    wg.Add(2)
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}

使用互斥鎖能夠保證同一時(shí)間有且只有一個(gè)goroutine進(jìn)入臨界區(qū)，其他的goroutine則在等待鎖；當(dāng)互斥鎖釋放后，等待的goroutine才可以獲取鎖進(jìn)入臨界區(qū)，多個(gè)goroutine同時(shí)等待一個(gè)鎖時(shí)，喚醒的策略是隨機(jī)的。

讀寫(xiě)互斥鎖

import (
	"fmt"
	"sync"
)
var rwlock sync.RWMutex
rwlock.Lock()   // 加寫(xiě)鎖
rwlock.Unlock() // 解寫(xiě)鎖

互斥鎖是完全互斥的，但是有很多實(shí)際的場(chǎng)景下是讀多寫(xiě)少的，當(dāng)我們并發(fā)的去讀取一個(gè)資源不涉及資源修改的時(shí)候是沒(méi)有必要加鎖的，這種場(chǎng)景下使用讀寫(xiě)鎖是更好的一種選擇。讀寫(xiě)鎖在Go語(yǔ)言中使用sync包中的RWMutex類型。

讀寫(xiě)鎖分為兩種：讀鎖和寫(xiě)鎖。當(dāng)一個(gè)goroutine獲取讀鎖之后，其他的goroutine如果是獲取讀鎖會(huì)繼續(xù)獲得鎖，如果是獲取寫(xiě)鎖就會(huì)等待；當(dāng)一個(gè)goroutine獲取寫(xiě)鎖之后，其他的goroutine無(wú)論是獲取讀鎖還是寫(xiě)鎖都會(huì)等待。

讀寫(xiě)鎖示例：

var (
    x      int64
    wg     sync.WaitGroup
    lock   sync.Mutex
    rwlock sync.RWMutex
)
func write() {
    // lock.Lock()   // 加互斥鎖
    rwlock.Lock() // 加寫(xiě)鎖
    x = x + 1
    time.Sleep(10 * time.Millisecond) // 假設(shè)讀操作耗時(shí)10毫秒
    rwlock.Unlock()                   // 解寫(xiě)鎖
    // lock.Unlock()                     // 解互斥鎖
    wg.Done()
}
func read() {
    // lock.Lock()                  // 加互斥鎖
    rwlock.RLock()               // 加讀鎖
    time.Sleep(time.Millisecond) // 假設(shè)讀操作耗時(shí)1毫秒
    rwlock.RUnlock()             // 解讀鎖
    // lock.Unlock()                // 解互斥鎖
    wg.Done()
}
func main() {
    start := time.Now()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go write()
    }

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go read()
    }
    wg.Wait()
    end := time.Now()
    fmt.Println(end.Sub(start))
}

需要注意的是讀寫(xiě)鎖非常適合讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景，如果讀和寫(xiě)的操作差別不大，讀寫(xiě)鎖的優(yōu)勢(shì)就發(fā)揮不出來(lái)。

以上就是golang并發(fā)安全及讀寫(xiě)互斥鎖的示例分析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于golang并發(fā)安全及讀寫(xiě)互斥鎖的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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