高并发下的秘宝：Go语言sync包并发同步原语探秘(2)

2023-12-14 11:59:18

Go并发下的秘宝：sync包并发同步原语探秘(2)

开篇点题

在上篇文章中，我们为大家介绍了Go语言中sync包的基本同步原语sync.Map、sync.Pool和sync.Once的概念和简单应用，还对sync.Map和map进行了比较。那么，今天我们就继续来深入探讨一下sync包中其他的并发同步原语，包括互斥锁、死锁和goroutine等，并提供一些实用代码示例，帮助您更好地理解这些同步原语的用法和优势。

sync.Mutex：互斥锁的利器

sync.Mutex是一个非常重要的并发同步原语，它允许您控制对共享资源的访问，防止出现数据竞争问题。sync.Mutex本质上是一个互斥锁，一次只能有一个goroutine持有它。当一个goroutine获取互斥锁时，其他goroutine必须等待，直到该goroutine释放互斥锁。

以下是一个使用sync.Mutex的简单示例：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var count int
var mutex sync.Mutex

func main() {
	for i := 0; i < 100; i++ {
		go increment()
	}

	fmt.Println("Final value of count:", count)
}

func increment() {
	mutex.Lock()
	defer mutex.Unlock()
	count++
}

在这个示例中，我们使用sync.Mutex来保护对count变量的访问。这样，即使有多个goroutine同时尝试修改count，也不会出现数据竞争问题。

sync.RWMutex：读写锁的妙用

sync.RWMutex是一种特殊的互斥锁，它允许多个goroutine同时读取共享资源，但只能允许一个goroutine写入共享资源。这对于需要经常读取但很少写入的共享资源非常有用。

以下是一个使用sync.RWMutex的简单示例：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

type Cache struct {
	data map[string]string
	rwm sync.RWMutex
}

func (c *Cache) Get(key string) (string, bool) {
	c.rwm.RLock()
	defer c.rwm.RUnlock()
	value, ok := c.data[key]
	return value, ok
}

func (c *Cache) Set(key, value string) {
	c.rwm.Lock()
	defer c.rwm.Unlock()
	c.data[key] = value
}

func main() {
	cache := &Cache{data: make(map[string]string)}

	go func() {
		for i := 0; i < 100; i++ {
			cache.Set(fmt.Sprintf("key%d", i), fmt.Sprintf("value%d", i))
		}
	}()

	go func() {
		for i := 0; i < 100; i++ {
			value, ok := cache.Get(fmt.Sprintf("key%d", i))
			if ok {
				fmt.Println("Got value:", value)
			}
		}
	}()

	fmt.Scanln()
}

在这个示例中，我们使用sync.RWMutex来保护对cache数据的访问。这样，多个goroutine可以同时读取cache数据，而不会出现数据竞争问题。同时，只有一个goroutine可以写入cache数据，确保数据的完整性。

sync.WaitGroup：协程同步的利器

sync.WaitGroup是一个非常有用的并发同步原语，它可以帮助您等待一组goroutine完成工作。sync.WaitGroup本质上是一个计数器，它记录了需要完成的任务数量。当一个goroutine完成工作时，它会调用sync.WaitGroup的Done()方法，计数器会减一。当计数器为零时，sync.WaitGroup的Wait()方法就会返回，表示所有任务都已完成。

以下是一个使用sync.WaitGroup的简单示例：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var wg sync.WaitGroup

	for i := 0; i < 100; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(i int) {
			defer wg.Done()
			fmt.Println("Hello from goroutine", i)
		}(i)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("All goroutines have finished")
}