Go中的同步与锁

栏目: Go · 发布时间: 8年前

内容简介：Go中的同步与锁

最近学习了 Go 语言中同步包中的互斥锁、读写锁、Once、waitGroup。在并发程序开发的过程中，这两种锁是非常重要的，包括对共享资源进行访问控制的时候。sync是Go语言中的标准库。

Mutex 互斥锁

互斥锁是传统并发程序对共享资源进行访问控制的主要手段。是sync包中的Mutex结构体。
- type Mutex struct {}
该结构体包括了两个方法，可以说是非常简单使用的
- func (m *Mutex) Lock() {}
- func (m *Mutex) Unlock() {}
我们通过一个简单的例子来说明他的用法：

package main

import (
	"sync"
	"fmt"
)

type safeCounter struct {
	number int
	sync.Mutex
}

func (sc *safeCounter)Increment() {
	sc.Lock()
	sc.number++
	sc.Unlock()
}

func (sc *safeCounter)Decrement() {
	sc.Lock()
	sc.number--
	sc.Unlock()
}

func (sc *safeCounter)getNumber()int {
	sc.Lock()
	number := sc.number
	sc.Unlock()
	return number
}

func main() {
	sc := new(safeCounter)
	for i := 0; i < 100; i++ {
		go sc.Increment()
		go sc.Decrement()
	}
	fmt.Println(sc.getNumber())
}

上述例子通过互斥锁来保证number整型变量在使用goroutine的情况下，持续稳定地输出0的结果。当然你可以试一下，去掉锁的保护，是否还可以稳定输出0？

RWMutex 读写锁

读写锁是针对读写操作的互斥锁。遵循两个原则即可
- 可以随便地读，并且支持多个goroutine同时读取
- 写的时候，既不能读也不能写。
RWMutex 提供了四个方法
- func (*RWMutex) Lock
- func (*RWMutex) Unlock
- func (*RWMutex) RLock
- func (*RWMutex) RUnlock
通过读写map的一个例子来说明RWMutex的使用方法：

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"sync"
	"time"
)

type MapCounter struct {
	m map[int]int
	sync.RWMutex
}

func (mapCounter *MapCounter)Reader(nint) {
	for {
		mapCounter.RLock()
		v := mapCounter.m[rand.Intn(n)]
		mapCounter.RUnlock()
		fmt.Println(v)
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

func (mapCounter *MapCounter)Writer(nint) {
	for i := 0; i < n; i++ {
		mapCounter.Lock()
		mapCounter.m[i] = i * 10
		mapCounter.Unlock()
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

func main() {
	mc := MapCounter{m: make(map[int]int)}
	go mc.Writer(10)
	go mc.Reader(10)
	go mc.Reader(10)
	time.Sleep(15 * time.Second)
}

Once

Once 顾名思义，就是只执行一次。通过一个简单的例子就可以说明：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	once := sync.Once{}
	done := make(chan bool)

	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func() {
			once.Do(sayHello)
			done <- true
		}()
	}

	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Println(<-done)
	}
}

func sayHello() {
	fmt.Println("Hello")
}

以上的例子只输出了一个“Hello” ，其余的都是true。

WaitGroup

WaitGroup 是可以一个goroutine集合，当集合里的goroutine执行完毕后，这个WaitGroup就会自动结束。你可以定义这个WaitGroup的大小。他里面只有三个方法：
- func (wg *WaitGroup) Add(delta int) {} //定义大小
- func (wg *WaitGroup) Done() {}
- func (wg *WaitGroup) Wait() {}
具体用法，通过下面的小例子说明。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	wg := sync.WaitGroup{}
	for i := 0; i <= 5; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(iint) {

			defer wg.Done()

			fmt.Println("Work done for ", i)

		}(i)
	}

	wg.Wait()
}