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Go語(yǔ)言中sync.Cond使用詳解

 更新時(shí)間:2021年09月02日 16:38:54   作者:banjming  
本文主要介紹了Go語(yǔ)言中sync.Cond使用詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下

sync.Cond 可以用來(lái)干什么?

Golang 的 sync 包中的 Cond 實(shí)現(xiàn)了一種條件變量,可以使用多個(gè) Reader 等待公共資源。

每個(gè) Cond 都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè) Lock ,當(dāng)修改條件或者調(diào)用 Wait 方法,必須加鎖,保護(hù) Condition。 有點(diǎn)類似 Java 中的 Wait 和 NotifyAll。

sync.Cond 條件變量是用來(lái)協(xié)調(diào)想要共享資源的那些 goroutine, 當(dāng)共享資源的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),可以被用來(lái)通知被互斥鎖阻塞的 gorountine。

與 Sync.Mutex 的區(qū)別

sync.Cond 基于互斥鎖,和互斥鎖有什么區(qū)別?

sync.Mutex 通常用來(lái)保護(hù)臨界區(qū)和共享資源,條件變量 sync.Cond 用來(lái)協(xié)調(diào)想要訪問(wèn)的共享資源。

sync.Cond 使用場(chǎng)景

有一個(gè)協(xié)程正在接收數(shù)據(jù),其他協(xié)程必須等待這個(gè)協(xié)程接收完數(shù)據(jù),才能讀取到正確的數(shù)據(jù)。

上述情形下,如果單純的使用 channel 或者互斥鎖,只能有一個(gè)協(xié)程可以等待,并讀取到數(shù)據(jù),沒(méi)辦法通知其他協(xié)程也讀取數(shù)據(jù)。

這個(gè)時(shí)候怎么辦?

  • 可以用一個(gè)全局變量標(biāo)識(shí)第一個(gè)協(xié)程是否接收數(shù)據(jù)完畢,剩下的協(xié)程反復(fù)檢查該變量的值,直到讀取到數(shù)據(jù)。
  • 也可創(chuàng)建多個(gè) channel, 每個(gè)協(xié)程阻塞在一個(gè) Channel 上,由接收數(shù)據(jù)的協(xié)程在數(shù)據(jù)接收完畢后,挨個(gè)通知。

然后 Go 中其實(shí)內(nèi)置來(lái)一個(gè) sync.Cond 來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

sync.Cond

// Each Cond has an associated Locker L (often a *Mutex or *RWMutex),
// which must be held when changing the condition and
// when calling the Wait method.
//
// A Cond must not be copied after first use.
type Cond struct {
        noCopy noCopy

        // L is held while observing or changing the condition
        L Locker

        notify  notifyList
        checker copyChecker
}

可以看到每個(gè) Cond 都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè) 鎖 L (互斥鎖 Mutex, 或者讀寫(xiě)鎖 * RMMutex), 當(dāng)修改條件或者使用 Wait 的時(shí)候必須要加鎖。

sync.Cond 有哪些方法

NewCond 創(chuàng)建實(shí)例

func NewCond(l Locker) *Cond

NewCond 創(chuàng)建實(shí)例需要關(guān)聯(lián)一個(gè)鎖。

具體實(shí)例:

cadence := sync.NewCond(&sync.Mutex{})

Broadcast 廣播喚醒所有

// Broadcast wakes all goroutines waiting on c.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Broadcast()

Broadcast 喚醒所有等待條件變量 c 的 goroutine,無(wú)需鎖保護(hù)。

具體實(shí)例:

go func() {
   for range time.Tick(1 * time.Millisecond) {
      cadence.Broadcast()
   }
}()

Signal 喚醒一個(gè)協(xié)程

// Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Signal()

Signal 只喚醒任意1個(gè)等待條件變量 c 的 goroutine,無(wú)需鎖保護(hù)。 有點(diǎn)類似 Java 中的 Notify

Wait 等待

// Wait atomically unlocks c.L and suspends execution
// of the calling goroutine. After later resuming execution,
// Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems,
// Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal.
//
// Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller
// typically cannot assume that the condition is true when
// Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop:
//
//    c.L.Lock()
//    for !condition() {
//        c.Wait()
//    }
//    ... make use of condition ...
//    c.L.Unlock()
//
func (c *Cond) Wait()

調(diào)用 Wait 會(huì)自動(dòng)釋放鎖 c.L,并掛起調(diào)用者所在的 goroutine,因此當(dāng)前協(xié)程會(huì)阻塞在 Wait 方法調(diào)用的地方。如果其他協(xié)程調(diào)用了 Signal 或 Broadcast 喚醒了該協(xié)程,Wait 方法結(jié)束阻塞時(shí),并重新給 c.L 加鎖,并且繼續(xù)執(zhí)行 Wait 后面的代碼

代碼示例:

c.L.Lock()
for !condition() {
    c.Wait()
}
... make use of condition ...
c.L.Unlock()

代碼示例

package sync

import (
   "log"
   "sync"
   "testing"
   "time"
)

var done = false

func read(name string, c *sync.Cond) {
   c.L.Lock()
   for !done {
      c.Wait()
   }
   log.Println(name, "starts reading")
   c.L.Unlock()
}

func write(name string, c *sync.Cond) {
   log.Println(name, "starts writing")
   time.Sleep(time.Second)
   c.L.Lock()
   done = true
   c.L.Unlock()
   log.Println(name, "wakes all")
   c.Broadcast()
}

func TestSyncCond(t *testing.T) {
   cond := sync.NewCond(&sync.Mutex{})

   go read("reader1", cond)
   go read("reader2", cond)
   go read("reader3", cond)
   write("writer", cond)

   time.Sleep(time.Second * 3)
}

運(yùn)行結(jié)果

=== RUN   TestSyncCond
2021/08/26 11:06:48 writer starts writing
2021/08/26 11:06:49 writer wakes all
2021/08/26 11:06:49 reader3 starts reading
2021/08/26 11:06:49 reader2 starts reading
2021/08/26 11:06:49 reader1 starts reading
--- PASS: TestSyncCond (4.01s)
PASS

到此這篇關(guān)于Go語(yǔ)言中sync.Cond使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go sync.Cond內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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