Bagaimana Pergi Mencapai Keselamatan Benang Tanpa Penyegerakan Eksplisit?

Keselamatan Benang dalam Go: Alternatif kepada Penyegerakan

Dalam alam pengaturcaraan, keselamatan benang memastikan pembolehubah boleh diakses secara serentak oleh berbilang benang tanpa menyebabkan ketidakkonsistenan data. Dalam Go, konsep penyegerakan, seperti yang dilihat dalam Java dengan kata kunci yang disegerakkan, tidak dikuatkuasakan secara eksplisit tetapi ditangani melalui mekanisme yang berbeza.

Go menyokong pendekatan "berkomunikasi melalui perkongsian" dan bukannya "berkongsi memori dengan berkomunikasi." Paradigma ini menggalakkan pertukaran maklumat antara goroutine melalui saluran dan bukannya mengakses pembolehubah dikongsi secara langsung.

Mutex: A Classical Solution

Walau bagaimanapun, dalam senario di mana mengunci dan berkongsi pembolehubah adalah tidak dapat dielakkan, Go menyediakan mutexes. Pertimbangkan contoh berikut:

import (
    "sync"
)

var (
    mu        sync.Mutex
    protectMe int
)

func getMe() int {
    mu.Lock()
    me := protectMe
    mu.Unlock()
    return me
}

func setMe(me int) {
    mu.Lock()
    protectMe = me
    mu.Unlock()
}

Dalam kod ini, pembolehubah protectMe dilindungi menggunakan mutex bernama mu. Fungsi getMe dan setMe menggunakan mutex ini untuk memastikan akses serentak yang selamat untuk protectMe.

Penambahbaikan dan Alternatif

Walaupun penyelesaian di atas berfungsi, terdapat beberapa cara untuk meningkatkan ia:

• Gunakan penyegerakan.RWMutex untuk membenarkan bacaan serentak tanpa menyekat antara satu sama lain.
• Perkenalkan buka kunci tertunda untuk memastikan muteks dilepaskan walaupun ralat atau panik berlaku.
• Benamkan mutex dan data yang dilindungi di dalam struktur untuk pengkapsulan dan kemudahan penggunaan.

Pelaksanaan yang lebih baik kelihatan seperti ini:

type Me struct {
    sync.RWMutex
    me int
}

func (m *Me) Get() int {
    m.RLock()
    defer m.RUnlock()
    return m.me
}

func (m *Me) Set(me int) {
    m.Lock()
    m.me = me
    m.Unlock()
}

var me = &Me{}

Kendalian Atom

Untuk melindungi integer tunggal, Go menyediakan operasi atom melalui pakej penyegerakan/atom. Pertimbangkan kod berikut:

import "sync/atomic"

var protectMe int32

func getMe() int32 {
    return atomic.LoadInt32(&protectMe)
}

func setMe(me int32) {
    atomic.StoreInt32(&protectMe, me)
}

Operasi atom menjamin akses selamat benang kepada nilai tunggal dan mungkin menawarkan prestasi yang lebih baik daripada mutex dalam situasi tertentu.

Berkomunikasi dengan Berkongsi

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, berkomunikasi melalui saluran adalah digalakkan dalam Go. Bayangkan anda mempunyai dua goroutine: satu menetapkan keadaan dan satu lagi membacanya. Daripada menggunakan pembolehubah dikongsi dan menyegerakkan akses kepadanya, anda boleh menggunakan saluran untuk menghantar keadaan daripada penetap kepada pembaca:

import "sync"

var c chan int

func init() {
    c = make(chan int)
}

func getMe() int {
    return <-c
}

func setMe(me int) {
    c <- me
}

Pendekatan ini menghapuskan keperluan untuk pembolehubah dikongsi dan penyegerakan, memudahkan kod dan menjadikannya selamat untuk akses serentak.

Tambahan Sumber

• [Pergi Blog: Kongsi Memori Dengan Berkomunikasi](pautan)
• [Membaca nilai daripada benang berbeza](pautan)

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana Pergi Mencapai Keselamatan Benang Tanpa Penyegerakan Eksplisit?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!