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go語言支援鎖嗎

青灯夜游
青灯夜游原創
2022-12-06 18:32:225703瀏覽

go語言支援鎖定。 go語言標準庫中提供了兩種鎖:1、互斥鎖(sync.Mutex),能保護一個資源不會因為並發操作而引起衝突導致資料不準確;2、讀寫鎖(sync.RWMutex),在讀鎖佔用的情況下,會阻止寫,但不阻止讀取。在讀取多寫少的環境中,可以優先使用讀寫互斥鎖。

go語言支援鎖嗎

本教學操作環境:windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

go語言標準函式庫中提供了兩種鎖,一種是互斥鎖,另一種是讀寫鎖。 Go語言套件中的 sync 套件提供了兩種鎖定類型:互斥鎖(sync.Mutex) 和 讀寫鎖定(sync.RWMutex)。

Mutex 是最簡單的一種鎖類型,同時也比較暴力,當一個 goroutine 獲得了 Mutex 後,其他 goroutine 就只能乖乖等到這個 goroutine 釋放該 Mutex。

RWMutex 相對友善些,是經典的單一寫多讀模型。在讀鎖佔用的情況下,會阻止寫,但不阻止讀,也就是多個goroutine 可同時取得讀鎖(呼叫RLock() 方法);而寫鎖(呼叫Lock() 方法)會阻止任何其他goroutine(無論讀寫)進來,整個鎖相當於由該goroutine 獨佔。從RWMutex 的實作來看,RWMutex 類型其實組合了Mutex:

type RWMutex struct {
    w Mutex
    writerSem uint32
    readerSem uint32
    readerCount int32
    readerWait int32
}

對於這兩種鎖定類型,任何一個Lock() 或RLock() 都需要保證對應有Unlock() 或RUnlock() 呼叫與之對應,否則可能導致等待該鎖的所有goroutine 處於飢餓狀態,甚至可能導致死鎖。 【相關推薦:Go影片教學程式設計教學

鎖定的典型使用模式如下:

package main
import (
    "fmt"
    "sync"
)
var (
    // 逻辑中使用的某个变量
    count int
    // 与变量对应的使用互斥锁
    countGuard sync.Mutex
)
func GetCount() int {
    // 锁定
    countGuard.Lock()
    // 在函数退出时解除锁定
    defer countGuard.Unlock()
    return count
}
func SetCount(c int) {
    countGuard.Lock()
    count = c
    countGuard.Unlock()
}
func main() {
    // 可以进行并发安全的设置
    SetCount(1)
    // 可以进行并发安全的获取
    fmt.Println(GetCount())
}

程式碼說明如下:

  • 第10 行是某個邏輯步驟中使用到的變量,無論是包級的變數還是結構體成員字段,都可以。

  • 第 13 行,一般情況下,建議將互斥鎖的粒度設定得越小越好,降低因為共用存取時等待的時間。這裡筆者習慣性地將互斥鎖的變數命名為以下格式:

变量名+Guard

#以表示這個互斥鎖用來保護這個變數。

  • 第 16 行是一個取得 count 值的函數封裝,透過這個函數可以並發安全的存取變數 count。

  • 第 19 行,嘗試對 countGuard 互斥量進行加鎖。一旦 countGuard 發生加鎖,如果另外一個 goroutine 嘗試繼續加鎖時將會發生阻塞,直到這個 countGuard 被解鎖。

  • 第 22 行使用 defer 將 countGuard 的解鎖進行延遲調用,解鎖操作將會發生在 GetCount() 函數返回時。

  • 第 27 行在設定 count 值時,同樣使用 countGuard 進行加鎖、解鎖操作,保證修改 count 值的過程是一個原子過程,不會發生並發存取衝突。

在讀取多寫少的環境中,可以優先使用讀寫互斥鎖(sync.RWMutex),它比互斥鎖更有效率。 sync 套件中的 RWMutex 提供了讀寫互斥鎖的封裝。

我們將互斥鎖範例中的一部分程式碼修改為讀寫互斥鎖,請參考下面程式碼:

var (
    // 逻辑中使用的某个变量
    count int
    // 与变量对应的使用互斥锁
    countGuard sync.RWMutex
)
func GetCount() int {
    // 锁定
    countGuard.RLock()
    // 在函数退出时解除锁定
    defer countGuard.RUnlock()
    return count
}

程式碼說明如下:

  • 第6 行,在宣告countGuard 時,從sync.Mutex 互斥鎖改為sync.RWMutex 讀寫互斥鎖。

  • 第 12 行,取得 count 的過程是一個讀取 count 資料的過程,適用於讀寫互斥鎖。在這一行,把 countGuard.Lock() 換做 countGuard.RLock(),將讀寫互斥鎖標記為讀取狀態。如果此時另外一個 goroutine 並發存取了 countGuard,同時也呼叫了 countGuard.RLock() 時,並不會發生阻塞。

  • 第 15 行,與讀取模式加鎖對應的,使用讀取模式解鎖。

特別說明:

  • sync.Mutex 的鎖定是不可以巢狀使用的

  • sync.RWMutex 的RLock()是可以巢狀使用的

  • sync.RWMutex 的mu.Lock() 是不可以巢狀的

  • sync.RWMutex 的mu.Lock() 中不可以嵌套mu.RLock()

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