sync.Map 并發(fā)安全的Map

反例如下，兩個(gè)Goroutine分別讀寫。

func unsafeMap(){
	var wg sync.WaitGroup
	m := make(map[int]int)
	wg.Add(2)
	go func() {
		defer wg.Done()
		for i := 0; i < 10000; i++ {
			m[i] = i
		}
	}()

	go func() {
		defer wg.Done()
		for i := 0; i < 10000; i++ {
			fmt.Println(m[i])
		}
	}()
	wg.Wait()
}

執(zhí)行報(bào)錯(cuò)：

0
fatal error: concurrent map read and map write

goroutine 7 [running]:
runtime.throw({0x10a76fa, 0x0})
......

使用并發(fā)安全的Map

func safeMap() {
	var wg sync.WaitGroup
	var m sync.Map
	wg.Add(2)
	go func() {
		defer wg.Done()
		for i := 0; i < 10000; i++ {
			m.Store(i, i)
		}
	}()

	go func() {
		defer wg.Done()
		for i := 0; i < 10000; i++ {
			fmt.Println(m.Load(i))
		}
	}()
	wg.Wait()
}

• 不需要make就能使用
• 還內(nèi)置了Store、Load、LoadOrStore、Delete、Range等操作方法，自行體驗(yàn)。

sync.Once 只執(zhí)行一次

很多場(chǎng)景下我們需要確保某些操作在高并發(fā)的場(chǎng)景下只執(zhí)行一次，例如只加載一次配置文件、只關(guān)閉一次通道等。

init 函數(shù)是當(dāng)所在的 package 首次被加載時(shí)執(zhí)行，若遲遲未被使用，則既浪費(fèi)了內(nèi)存，又延長(zhǎng)了程序加載時(shí)間。

sync.Once 可以在代碼的任意位置初始化和調(diào)用，因此可以延遲到使用時(shí)再執(zhí)行，并發(fā)場(chǎng)景下是線程安全的。

在多數(shù)情況下，sync.Once 被用于控制變量的初始化，這個(gè)變量的讀寫滿足如下三個(gè)條件：

• 當(dāng)且僅當(dāng)?shù)谝淮卧L問某個(gè)變量時(shí)，進(jìn)行初始化（寫）；
• 變量初始化過程中，所有讀都被阻塞，直到初始化完成；
• 變量?jī)H初始化一次，初始化完成后駐留在內(nèi)存里。

var loadOnce sync.Once
var x int
for i:=0;i<10;i++{
    loadOnce.Do(func() {
        x++
    })
}
fmt.Println(x)

輸出

1

sync.Cond 條件變量控制

sync.Cond 基于互斥鎖/讀寫鎖，它和互斥鎖的區(qū)別是什么呢？

互斥鎖 sync.Mutex 通常用來保護(hù)臨界區(qū)和共享資源，條件變量 sync.Cond 用來協(xié)調(diào)想要訪問共享資源的 goroutine。

也就是在存在共享變量時(shí)，可以直接使用sync.Cond來協(xié)調(diào)共享變量，比如最常見的共享隊(duì)列，多消費(fèi)多生產(chǎn)的模式。

我一開始也很疑惑為什么不使用channel和select的模式來做生產(chǎn)者消費(fèi)者模型（實(shí)際上也可以），這一節(jié)不是重點(diǎn)就不展開討論了。

創(chuàng)建實(shí)例

func NewCond(l Locker) *Cond

NewCond 創(chuàng)建 Cond 實(shí)例時(shí)，需要關(guān)聯(lián)一個(gè)鎖。

廣播喚醒所有

func (c *Cond) Broadcast()

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

喚醒一個(gè)協(xié)程

func (c *Cond) Signal()

Signal 只喚醒任意 1 個(gè)等待條件變量 c 的 goroutine，無需鎖保護(hù)。

等待

func (c *Cond) Wait()

每個(gè) Cond 實(shí)例都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)鎖 L（互斥鎖 *Mutex，或讀寫鎖 *RWMutex），當(dāng)修改條件或者調(diào)用 Wait 方法時(shí)，必須加鎖。

舉個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦樱瑢?shí)現(xiàn)一個(gè)經(jīng)典的生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式，但有先決條件：

• 邊生產(chǎn)邊消費(fèi)，可以多生產(chǎn)多消費(fèi)。
• 生產(chǎn)后通知消費(fèi)。
• 隊(duì)列為空時(shí)，暫停等待。
• 支持關(guān)閉，關(guān)閉后等待消費(fèi)結(jié)束。
• 關(guān)閉后依然可以生產(chǎn)，但無法消費(fèi)了。

var (
	cnt          int
	shuttingDown = false
	cond         = sync.NewCond(&sync.Mutex{})
)

• cnt 為隊(duì)列，這里直接用變量代替了，變量就是隊(duì)列長(zhǎng)度。
• shuttingDown 消費(fèi)關(guān)閉狀態(tài)。
• cond 現(xiàn)成的隊(duì)列控制。

生產(chǎn)者

func Add(entry int) {
	cond.L.Lock()
	defer cond.L.Unlock()
	cnt += entry
	fmt.Println("生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧")
	cond.Signal()
}

消費(fèi)者

func Get() (int, bool) {
	cond.L.Lock()
	defer cond.L.Unlock()
	for cnt == 0 && !shuttingDown {
		fmt.Println("未關(guān)閉但空了，等待生產(chǎn)")
		cond.Wait()
	}
	if cnt == 0 {
		fmt.Println("關(guān)閉咯，也消費(fèi)完咯")
		return 0, true
	}
	cnt--
	return 1, false
}

關(guān)閉程序

func Shutdown() {
	cond.L.Lock()
	defer cond.L.Unlock()
	shuttingDown = true
	fmt.Println("要關(guān)閉咯，大家快消費(fèi)")
	cond.Broadcast()
}

主程序

var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(2)
	time.Sleep(time.Second)
	go func() {
		defer wg.Done()
		for i := 0; i < 10; i++ {
			go Add(1)
			if i%5 == 0 {
				time.Sleep(time.Second)
			}
		}
	}()
	go func() {
		defer wg.Done()
		shuttingDown := false
		for !shuttingDown {
			var cur int
			cur, shuttingDown = Get()
			fmt.Printf("當(dāng)前消費(fèi) %d, 隊(duì)列剩余 %d \n", cur, cnt)
		}
	}()
	time.Sleep(time.Second * 5)
	Shutdown()
	wg.Wait()

• 分別創(chuàng)建生產(chǎn)者與消費(fèi)者。
• 生產(chǎn)10個(gè)，每5個(gè)休息1秒。
• 持續(xù)消費(fèi)。
• 主程序關(guān)閉隊(duì)列。

輸出

生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 0 
未關(guān)閉但空了，等待生產(chǎn)
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 1 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 0 
未關(guān)閉但空了，等待生產(chǎn)
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 2 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 1 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 0 
未關(guān)閉但空了，等待生產(chǎn)
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
生產(chǎn)咯，來消費(fèi)吧
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 1 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 2 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 1 
當(dāng)前消費(fèi) 1, 隊(duì)列剩余 0 
未關(guān)閉但空了，等待生產(chǎn)
要關(guān)閉咯，大家快消費(fèi)
關(guān)閉咯，也消費(fèi)完咯
當(dāng)前消費(fèi) 0, 隊(duì)列剩余 0

小結(jié)

1.sync.Map 并發(fā)安全的Map。

2.sync.Once 只執(zhí)行一次，適用于配置讀取、通道關(guān)閉。

3.sync.Cond 控制協(xié)調(diào)共享資源。

以上就是GO語言并發(fā)之好用的sync包詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于GO語言 sync包的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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