通道实现一个公平锁

2024-01-21 05:52:43

通道实现公平锁

公平锁是一种计算机锁，它确保等待锁定的线程按先来先服务的原则获得锁。公平锁在多线程编程中很有用，因为它可以防止线程饥饿。

公平锁可以通过通道来实现。通道是一个用于 goroutine 之间通信的管道。它是一个 FIFO（先进先出）队列，goroutine 可以向通道发送数据，也可以从通道接收数据。

公平锁的实现如下：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

// 锁类型
type Mutex struct {
	// 通道，用于实现锁
	lock chan struct{}
	// 互斥锁，用于防止其他 goroutine 修改锁的状态
	mutex sync.Mutex
}

// 新建锁
func NewMutex() *Mutex {
	// 创建一个容量为 1 的通道
	lock := make(chan struct{}, 1)
	// 加锁
	lock <- struct{}{}

	// 返回锁
	return &Mutex{
		lock: lock,
		mutex: sync.Mutex{},
	}
}

// 锁定
func (m *Mutex) Lock() {
	// 互斥锁防止其他 goroutine 修改锁的状态
	m.mutex.Lock()
	defer m.mutex.Unlock()

	// 从通道中接收数据，直到收到数据
	<-m.lock
}

// 解锁
func (m *Mutex) Unlock() {
	// 互斥锁防止其他 goroutine 修改锁的状态
	m.mutex.Lock()
	defer m.mutex.Unlock()

	// 向通道发送数据
	m.lock <- struct{}{}
}

func main() {
	// 创建锁
	mutex := NewMutex()

	// 创建多个 goroutine，每个 goroutine 尝试获取锁
	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func(i int) {
			// 加锁
			mutex.Lock()
			fmt.Printf("Goroutine %d acquired the lock\n", i)

			// 保持锁一段时间
			time.Sleep(time.Second)

			// 解锁
			mutex.Unlock()
		}(i)
	}

	// 等待所有 goroutine 完成
	time.Sleep(11 * time.Second)
}