Wie implementiert man Sperren mit Zeitüberschreitungen in Go mithilfe von Kanälen?

Sperren mit Timeouts in Go

Herausforderung:

Das Erlangen von Sperren in Go kann problematisch sein, insbesondere wenn es um Latenz geht -sensible Operationen. Die sync.Mutex-Schnittstelle bietet nur grundlegende Sperr- und Entsperrfunktionen ohne die Möglichkeit, Sperren bedingt oder innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens zu erwerben.

Lösung:

Kanäle als Mutex verwenden:

Eine einfache und effektive Lösung besteht darin, Kanäle als Grundelemente für den gegenseitigen Ausschluss zu nutzen. Durch Erstellen eines Kanals mit einer Puffergröße von eins können Sie eine Sperre simulieren:

<code class="go">l := make(chan struct{}, 1)</code>

Sperrung:

Um die Sperre zu erhalten, senden Sie ein Signal an den Kanal:

<code class="go">l <- struct{}{}</code>

Entsperren:

Um die Sperre aufzuheben, empfangen Sie vom Kanal:

<code class="go"><-l</code>

Versuchen Sie es mit dem Sperren:

Um zu versuchen, mit einer Zeitüberschreitung zu sperren, verwenden Sie eine Select-Anweisung:

<code class="go">select {
case l <- struct{}{}:
    // lock acquired
    <-l
default:
    // lock not acquired
}</code>

Durch die Kombination dieses Ansatzes mit time.After() können Sie TryLock mit einer Frist implementieren:

<code class="go">select {
case l <- struct{}{}:
    // lock acquired
    <-l
case <-time.After(time.Minute):
    // lock not acquired
}</code>

Beispiel 1: Latenzempfindliche Vorgänge begrenzen

<code class="go">func (s *RPCService) DoTheThing(ctx context.Context, ...) ... {
  if AcquireLock(ctx.Deadline(), &s.someObj[req.Parameter].lock) {
    defer ReleaseLock(&s.someObj[req.Parameter].lock)
    ... expensive computation ...
  } else {
    return s.cheapCachedResponse[req.Parameter]
  }
}</code>

Beispiel 2: Statistiken mit Timeout aktualisieren

<code class="go">func (s *StatsObject) updateObjStats(key, value interface{}) {
  if AcquireLock(200*time.Millisecond, &s.someObj[key].lock) {
    defer ReleaseLock(&s.someObj[key].lock)
    ... update stats ...
    ... fill in s.cheapCachedResponse ...
  }
}

func (s *StatsObject) UpdateStats() {
  s.someObj.Range(s.updateObjStats)
}</code>

Mit diesem Ansatz können Sie Sperren bedingt erwerben und gleichzeitig Leistungs- und Ressourcennutzungsprobleme effektiv lösen.

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