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golang并發(fā)安全及讀寫互斥鎖的示例分析

更新時間：2022年04月14日 13:29:09 作者：Jeff的技術(shù)棧

這篇文章主要為大家介紹了golang并發(fā)安全及讀寫互斥鎖的示例分析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步早日升職加薪

并發(fā)安全和鎖

有時候在Go代碼中可能會存在多個goroutine同時操作一個資源（臨界區(qū)），這種情況會發(fā)生競態(tài)問題（數(shù)據(jù)競態(tài)）。類比現(xiàn)實生活中的例子有十字路口被各個方向的的汽車競爭；還有火車上的衛(wèi)生間被車廂里的人競爭。

舉個例子：

var x int64
var wg sync.WaitGroup
func add() {
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        x = x + 1
    }
    wg.Done()
}
func main() {
    wg.Add(2)
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}

上面的代碼中我們開啟了兩個goroutine去累加變量x的值，這兩個goroutine在訪問和修改x變量的時候就會存在數(shù)據(jù)競爭，導(dǎo)致最后的結(jié)果與期待的不符。

互斥鎖

import (
	"fmt"
	"sync"
)
var lock sync.Mutex
lock.Lock() // 加鎖
lock.Unlock() // 解鎖

互斥鎖是一種常用的控制共享資源訪問的方法，它能夠保證同時只有一個goroutine可以訪問共享資源。Go語言中使用sync包的Mutex類型來實現(xiàn)互斥鎖。使用互斥鎖來修復(fù)上面代碼的問題：

var x int64
var wg sync.WaitGroup
var lock sync.Mutex
func add() {
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        lock.Lock() // 加鎖
        x = x + 1
        lock.Unlock() // 解鎖
    }
    wg.Done()
}
func main() {
    wg.Add(2)
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}

使用互斥鎖能夠保證同一時間有且只有一個goroutine進入臨界區(qū)，其他的goroutine則在等待鎖；當互斥鎖釋放后，等待的goroutine才可以獲取鎖進入臨界區(qū)，多個goroutine同時等待一個鎖時，喚醒的策略是隨機的。

讀寫互斥鎖

import (
	"fmt"
	"sync"
)
var rwlock sync.RWMutex
rwlock.Lock()   // 加寫鎖
rwlock.Unlock() // 解寫鎖

互斥鎖是完全互斥的，但是有很多實際的場景下是讀多寫少的，當我們并發(fā)的去讀取一個資源不涉及資源修改的時候是沒有必要加鎖的，這種場景下使用讀寫鎖是更好的一種選擇。讀寫鎖在Go語言中使用sync包中的RWMutex類型。

讀寫鎖分為兩種：讀鎖和寫鎖。當一個goroutine獲取讀鎖之后，其他的goroutine如果是獲取讀鎖會繼續(xù)獲得鎖，如果是獲取寫鎖就會等待；當一個goroutine獲取寫鎖之后，其他的goroutine無論是獲取讀鎖還是寫鎖都會等待。

讀寫鎖示例：

var (
    x      int64
    wg     sync.WaitGroup
    lock   sync.Mutex
    rwlock sync.RWMutex
)
func write() {
    // lock.Lock()   // 加互斥鎖
    rwlock.Lock() // 加寫鎖
    x = x + 1
    time.Sleep(10 * time.Millisecond) // 假設(shè)讀操作耗時10毫秒
    rwlock.Unlock()                   // 解寫鎖
    // lock.Unlock()                     // 解互斥鎖
    wg.Done()
}
func read() {
    // lock.Lock()                  // 加互斥鎖
    rwlock.RLock()               // 加讀鎖
    time.Sleep(time.Millisecond) // 假設(shè)讀操作耗時1毫秒
    rwlock.RUnlock()             // 解讀鎖
    // lock.Unlock()                // 解互斥鎖
    wg.Done()
}
func main() {
    start := time.Now()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go write()
    }

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go read()
    }
    wg.Wait()
    end := time.Now()
    fmt.Println(end.Sub(start))
}

需要注意的是讀寫鎖非常適合讀多寫少的場景，如果讀和寫的操作差別不大，讀寫鎖的優(yōu)勢就發(fā)揮不出來。

以上就是golang并發(fā)安全及讀寫互斥鎖的示例分析的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于golang并發(fā)安全及讀寫互斥鎖的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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