如何使用互斥體在並發 Goroutines 中實現互斥？

使用互斥量的並發 Goroutine 中的互斥

互斥的概念控制著程式中函數或程式碼區塊的同時執行。在多個例程獨立執行的並發程式環境中，保持互斥對於確保正確性和防止衝突至關重要。

問題：
考慮一個具有三個並發 goroutine 的場景（例程1、2 和 3)，它們交換資料並執行列印操作。目標是確保當任何 goroutine 中的特定程式碼部分正在執行時，其他 goroutine 中的執行會停止，直到該部分完成。

使用互斥體的解決方案：
互斥體，一個基本的同步原語，可以用來實現 goroutine 中的互斥。互斥體提供了一種鎖定機制，一次只允許一個 goroutine 存取程式碼的關鍵部分。

在提供的程式碼片段中，引入了三個互斥體（mutex1、mutex2 和mutex3）：

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

每個goroutine 在執行臨界區之前都會取得對應的互斥鎖，如修改後的程式碼所示：

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 在執行臨界區時取得mutex1，從而阻止其他例程的執行存取此部分。
• 程式 2 取得互斥體 2，確保其關鍵部分的獨佔執行。
• 例程 3 取得互斥體 3 以控制對其關鍵部分的存取。

等待群組與同步：
此外，也使用了等待群組（wg）來同步goroutine：

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

• Add方法將等待群組的計數器增加3 ，表示三個Goroutine 即將執行。
• go 語句 запускает Routine1 和 Routine2 並發。
• Routine3 在目前執行緒執行。
• Wait 方法會阻塞直到等待群組計數器達到零，確保所有 goroutine 在主函數繼續之前已完成執行。

結果：
透過此實現，關鍵部分的執行goroutine 將是互斥的。因此，每個例程中的列印操作不會重疊或交錯，從而防止競爭條件並產生預期的輸出。

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