Wie bestimmt ein Mutex.Lock(), welche Variablen in Go gesichert werden sollen?

Wie ein Mutex.Lock() zu sperrende Variablen auswählt

In Go sind Mutexe für die Synchronisierung des Zugriffs auf gemeinsam genutzte Ressourcen unerlässlich. Allerdings kann das Konzept des „Sperrens“ von Variablen für Anfänger verwirrend sein. Dieser Artikel befasst sich mit der Frage, woher eine mutex.Lock()-Operation weiß, welche Variablen geschützt werden müssen.

Mutex-Mechanismus

Mutex steht für gegenseitigen Ausschluss, was bedeutet, dass nur eine Goroutine (gleichzeitige Aufgabe) ausgeführt wird ) können jeweils auf eine freigegebene Ressource zugreifen. Wenn eine Goroutine mutex.Lock() aufruft, erwirbt sie den exklusiven Besitz des Mutex. Dies bedeutet, dass alle anderen Goroutinen, die versuchen, denselben Mutex zu erhalten, blockiert werden, bis er wieder verfügbar ist.

Beispielkontext

Der bereitgestellte Beispielcode verwendet einen Mutex, um eine Karte, einen Staat, der verfolgt, zu schützen Lese- und Schreibvorgänge durch mehrere Goroutinen. Der Code demonstriert die Verwendung von Mutexes, um die Datenintegrität sicherzustellen und Race Conditions zu verhindern, wirft aber auch Fragen dazu auf, woher der Mutex weiß, welche Variablen er sperren muss.

Mutex und Variablenzuordnung

Im Gegensatz zu populären Glauben Sie, dass Mutexe bestimmte Variablen nicht direkt sperren. Stattdessen steuern sie den Zugriff auf eine Ressource, die durch einen abstrakten Wert, eine sogenannte Mutex-Variable, dargestellt wird. Diese Variable ist keinem bestimmten Speicherort oder einer bestimmten Variable im Programm zugeordnet.

Synchronisierungsbereich

Wenn eine Goroutine einen Mutex erwirbt, erhält sie exklusiven Zugriff auf alle Ressourcen oder Daten, die durch geschützt sind dieser Mutex. In diesem Beispiel schützt der Mutex die gemeinsam genutzte Karte state. Jede Goroutine, die in den Status lesen oder schreiben muss, muss zuerst den Mutex erwerben. Dies verhindert, dass mehrere Goroutinen gleichzeitig den Status ändern, und stellt so seine Integrität sicher.

Codelogik

Im Beispiel sperrt jede Goroutine wiederholt den Mutex, liest einen zufälligen Schlüssel aus der Statuszuordnung und fügt ihn hinzu insgesamt. Nach dem Entsperren des Mutex wird die Leseanzahl atomar erhöht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kartenoperationen in allen Goroutinen sicher und konsistent ausgeführt werden.

Zusammenfassung

Mutexe sperren Variablen nicht direkt. Stattdessen steuern sie den Zugriff auf abstrakte Ressourcen, die durch Mutex-Variablen dargestellt werden. Durch den Erwerb eines Mutex erhält eine Goroutine exklusiven Zugriff auf die geschützte Ressource und stellt so eine korrekte Synchronisierung und Datenkonsistenz sicher. Im Beispielcode schützt der Mutex eine gemeinsam genutzte Karte und garantiert, dass alle Goroutinen Operationen darauf sicher und ohne Konflikte oder Rennbedingungen ausführen.

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