Wie können Sie mithilfe von Mutexes einen gegenseitigen Ausschluss in gleichzeitigen Goroutinen erreichen?

Gegenseitiger Ausschluss in gleichzeitigen Goroutinen mit Mutex

Das Konzept des gegenseitigen Ausschlusses regelt die gleichzeitige Ausführung von Funktionen oder Codeblöcken in einem Programm. In einer gleichzeitigen Programmierumgebung, in der mehrere Routinen unabhängig voneinander ausgeführt werden, ist die Aufrechterhaltung des gegenseitigen Ausschlusses von entscheidender Bedeutung, um die Korrektheit sicherzustellen und Konflikte zu vermeiden.

Problem:
Stellen Sie sich ein Szenario mit drei gleichzeitigen Goroutinen vor (Routine 1, 2 und 3), die Daten austauschen und Druckvorgänge durchführen. Das Ziel besteht darin, sicherzustellen, dass während der Ausführung eines bestimmten Codeabschnitts in einer Goroutine die Ausführung in anderen Goroutinen angehalten wird, bis dieser Abschnitt abgeschlossen ist.

Lösung mit Mutex:
Mutexe , ein grundlegendes Synchronisationsprimitiv, kann verwendet werden, um gegenseitigen Ausschluss in Goroutinen zu erreichen. Mutexe bieten einen Sperrmechanismus, der es jeweils nur einer Goroutine ermöglicht, auf einen kritischen Codeabschnitt zuzugreifen.

Im bereitgestellten Codeausschnitt wurden drei Mutexe (Mutex1, Mutex2 und Mutex3) eingeführt:

var (
    mutex1, mutex2, mutex3 sync.Mutex
    wg sync.WaitGroup
)

Jede Goroutine erwirbt den entsprechenden Mutex, bevor sie den kritischen Abschnitt ausführt, wie im überarbeiteten Code gezeigt:

func Routine1() {
    mutex1.Lock()
    // do something
    ...
    // do something
    mutex1.Unlock()
    ...
}

func Routine2() {
    mutex2.Lock()
    ...
    // do something
    ...
    mutex2.Unlock()
    ...
}

func Routine3() {
    ...
    mutex3.Lock()
    // do something
    ...
    mutex3.Unlock()
    ...
}

• Routine1 erwirbt Mutex1, während sie den kritischen Abschnitt ausführt, wodurch andere Routinen daran gehindert werden Zugriff auf diesen Abschnitt.
• Routine2 erwirbt Mutex2 und stellt so die exklusive Ausführung seines kritischen Abschnitts sicher.
• Routine3 erwirbt Mutex3, um den Zugriff auf seinen kritischen Abschnitt zu steuern.

Wartegruppe und Synchronisierung:
Zusätzlich wurde eine Wartegruppe (wg) verwendet, um die Goroutinen zu synchronisieren:

wg.Add(3)
go Routine1()
go Routine2()
Routine3()
wg.Wait()

• Die Add-Methode erhöht den Zähler der Wartegruppe um 3 , was darauf hinweist, dass drei Goroutinen ausgeführt werden sollen.
• Die go-Anweisung stoppt Routine1 und Routine2 gleichzeitig.
• Routine3 wird im aktuellen Thread ausgeführt.
• Die Wait-Methode blockiert bis Der Wartegruppenzähler erreicht Null und stellt sicher, dass alle Goroutinen die Ausführung abgeschlossen haben, bevor die Hauptfunktion fortfährt.

Ergebnis:
Mit dieser Implementierung wird die Ausführung kritischer Abschnitte in Die Goroutinen schließen sich gegenseitig aus. Dadurch überlappen oder verschachteln sich die Druckvorgänge in den einzelnen Routinen nicht, wodurch Race Conditions vermieden werden und die erwartete Ausgabe erzielt wird.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie können Sie mithilfe von Mutexes einen gegenseitigen Ausschluss in gleichzeitigen Goroutinen erreichen?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!