一、競態(tài)條件與臨界區(qū)和同步工具

（1）競態(tài)條件

一旦數(shù)據(jù)被多個(gè)線程共享，那么就會(huì)產(chǎn)生沖突和爭用的情況，這種情況被稱為競態(tài)條件。這往往會(huì)破壞數(shù)據(jù)的一致性。

同步的用途有兩個(gè)，一個(gè)是避免多線程在同一時(shí)刻操作同一個(gè)數(shù)據(jù)塊，另一個(gè)是協(xié)調(diào)多線程，以避免它們在同一時(shí)刻執(zhí)行同一個(gè)代碼塊。

（2）臨界區(qū)

一個(gè)線程在想要訪問某一個(gè)共享資源的時(shí)候，需要先申請對該資源的訪問權(quán)限，并且只有在申請成功之后，訪問才能真正開始。

而當(dāng)線程對共享資源的訪問結(jié)束時(shí)，它還必須歸還對該資源的訪問權(quán)限，若要再次訪問仍需申請。

我們可以說，多個(gè)并發(fā)運(yùn)行的線程對這個(gè)共享資源的訪問是完全串行的，只要一個(gè)代碼片段需要實(shí)現(xiàn)對共享資源的串行化訪問，就可以被視為一個(gè)臨界區(qū)。由于要訪問到資源而必須進(jìn)入到那個(gè)區(qū)域。

（3）同步工具

臨界區(qū)總是受保護(hù)的，否則會(huì)產(chǎn)生競態(tài)條件。施加保護(hù)的重要手段之一，就是使用實(shí)現(xiàn)了某種同步機(jī)制的工具，也稱為同步工具。

二、互斥量

mutual exclusion，簡稱mutex

在Go語言中，可供我們選擇的同步工具不少。其中，最重要且最常用的同步工具當(dāng)屬互斥量（mutual exclusion，簡稱mutex）。

sync包中的Mutex就是與其對應(yīng)的類型，該類型的值可以被稱為互斥量或者互斥鎖。

一個(gè)互斥鎖可以被用來保護(hù)一個(gè)臨界區(qū)或者一組臨界區(qū)。我們可以通過它來保證，在同一時(shí)刻只有一個(gè)goroutine處于該臨界區(qū)。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)保證，每當(dāng)有g(shù)oroutine想進(jìn)入臨界區(qū)，都要先對它進(jìn)行鎖定，并且，每個(gè)goroutine離開臨界區(qū)，都要及時(shí)對它進(jìn)行解鎖。

• 鎖定操作：調(diào)用互斥鎖的Lock方法；
• 解鎖操作：調(diào)用互斥鎖的Unlock方法；

mu.Lock()
_, err := writer.Write([]byte(data))
if err != nil {
 log.Printf("error: %s [%d]", err, id)
}
mu.Unlock()

go run demo01.go -protecting=0

三、使用互斥鎖的注意事項(xiàng)

（1）使用互斥鎖的注意事項(xiàng)

使用互斥鎖的注意事項(xiàng)如下：

• 不要重復(fù)鎖定互斥鎖；
• 不要忘記解鎖互斥鎖，必要時(shí)使用defer語句；
• 不要對尚未鎖定或已解鎖的互斥鎖解鎖；
• 不要在多個(gè)函數(shù)之間傳遞互斥鎖；

把一個(gè)互斥鎖同時(shí)用在多個(gè)地方，不但會(huì)讓程序變慢，還會(huì)大大增加死鎖的可能性。

有GO語言運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)自行拋出的panic都屬于致命錯(cuò)誤，都是無法被恢復(fù)的，調(diào)用recover函數(shù)對他們起不到任何作用。也就是說，一旦產(chǎn)生死鎖，程序必然崩潰。

為了避免這種情況，最簡單有效的方法就是讓每一個(gè)互斥鎖都只保護(hù)一個(gè)臨界區(qū)或一組相關(guān)臨界區(qū)。在這個(gè)前提下，還要注意，就不要重復(fù)鎖定一個(gè)互斥鎖，也不要忘記對它的解鎖。

一個(gè)goroutine對某一個(gè)互斥鎖重復(fù)鎖定，就意味著它自己鎖死自己。

不要忘記解鎖的一個(gè)重要原因是：避免重復(fù)鎖定。

同樣，解鎖未鎖定的互斥鎖會(huì)立即引發(fā) panic。

（2）使用defer語句解鎖

最保險(xiǎn)的做法

如果一個(gè)流程在鎖定了某個(gè)互斥鎖之后分叉了，或者有被中斷的可能，那么就應(yīng)該使用defer語句來對它進(jìn)行解鎖，而且這樣的defer語句應(yīng)該緊跟在鎖定操作之后。這是最保險(xiǎn)的一種做法。

（3）sync.Mutex是值類型

Go 語言中的互斥鎖是開箱即用的。換句話說，一旦我們聲明了一個(gè)sync.Mutex類型的變量，就可以直接使用它了。

不過要注意，該類型是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，屬于值類型中的一種。把它傳給一個(gè)函數(shù)、將它從函數(shù)中返回、把它賦給其他變量、讓它進(jìn)入某個(gè)通道都會(huì)導(dǎo)致它的副本的產(chǎn)生。

并且，原值和它的副本，以及多個(gè)副本之間都是完全獨(dú)立的，它們都是不同的互斥鎖。

四、讀寫鎖與互斥鎖的異同

（1）讀/寫互斥鎖

讀寫鎖是讀/寫互斥鎖的簡稱。在Go語言中，讀寫鎖由sync.RWMutex類型的值代表。與sync.Mutex類型一樣，也是開箱即用。

一個(gè)讀寫鎖中，實(shí)際包含兩個(gè)鎖，即：讀鎖和寫鎖。

sync.RWMutex類型中的Lock方法和Unlock方法分別用于對寫鎖進(jìn)行鎖定和解鎖，而它的RLock方法和RUnlock方法則分別用于對讀鎖進(jìn)行鎖定和解鎖。

（2）讀寫鎖規(guī)則

• 在寫鎖已被鎖定的情況下再試圖鎖定寫鎖，會(huì)阻塞當(dāng)前的 goroutine。
• 在寫鎖已被鎖定的情況下試圖鎖定讀鎖，也會(huì)阻塞當(dāng)前的 goroutine。
• 在讀鎖已被鎖定的情況下試圖鎖定寫鎖，同樣會(huì)阻塞當(dāng)前的 goroutine。
• 在讀鎖已被鎖定的情況下再試圖鎖定讀鎖，并不會(huì)阻塞當(dāng)前的 goroutine。

多個(gè)寫操作不能同時(shí)進(jìn)行，寫操作和讀操作也不能同時(shí)進(jìn)行，但多個(gè)讀操作卻可以同時(shí)進(jìn)行。

（3）解鎖讀寫鎖

對寫鎖進(jìn)行解鎖，會(huì)喚醒“所有因試圖鎖定讀鎖，而被阻塞的 goroutine”，并且，這通常會(huì)使它們都成功完成對讀鎖的鎖定。

對讀鎖進(jìn)行解鎖，只會(huì)在沒有其他讀鎖鎖定的前提下，喚醒“因試圖鎖定寫鎖，而被阻塞的 goroutine”；并且，最終只會(huì)有一個(gè)被喚醒的 goroutine 能夠成功完成對寫鎖的鎖定，其他的 goroutine 還要在原處繼續(xù)等待。至于是哪一個(gè) goroutine，那就要看誰的等待時(shí)間最長了。

與互斥鎖類似，解鎖“讀寫鎖中未被鎖定的寫鎖”，會(huì)立即引發(fā) panic，對于其中的讀鎖也是如此，并且同樣是不可恢復(fù)的。，與互斥鎖類似，解鎖“讀寫鎖中未被鎖定的寫鎖”，會(huì)立即引發(fā) panic，對于其中的讀鎖也是如此，并且同樣是不可恢復(fù)的。

到此這篇關(guān)于GoLang中的互斥鎖Mutex和讀寫鎖RWMutex使用教程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)GoLang Mutex和RWMutex內(nèi)容請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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