最近学习了Go语言中同步包中的互斥锁、读写锁、Once、waitGroup。在并发程序开发的过程中,这两种锁是非常重要的,包括对共享资源进行访问控制的时候。sync是Go语言中的标准库。

Mutex 互斥锁

  • 互斥锁是传统并发程序对共享资源进行访问控制的主要手段。是sync包中的Mutex结构体。
    • type Mutex struct {}
  • 该结构体包括了两个方法,可以说是非常简单使用的
    • func (m *Mutex) Lock() {}
    • func (m *Mutex) Unlock() {}
  • 我们通过一个简单的例子来说明他的用法:
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package main
import (
"sync"
"fmt"
)
type safeCounter struct {
number int
sync.Mutex
}
func (sc *safeCounter) Increment() {
sc.Lock()
sc.number++
sc.Unlock()
}
func (sc *safeCounter) Decrement() {
sc.Lock()
sc.number--
sc.Unlock()
}
func (sc *safeCounter) getNumber() int {
sc.Lock()
number := sc.number
sc.Unlock()
return number
}
func main() {
sc := new(safeCounter)
for i := 0; i < 100; i++ {
go sc.Increment()
go sc.Decrement()
}
fmt.Println(sc.getNumber())
}
  • 上述例子通过互斥锁来保证number整型变量在使用goroutine的情况下,持续稳定地输出0的结果。当然你可以试一下,去掉锁的保护,是否还可以稳定输出0?

RWMutex 读写锁

  • 读写锁是针对读写操作的互斥锁。遵循两个原则即可

    • 可以随便地读,并且支持多个goroutine同时读取
    • 写的时候,既不能读也不能写。
  • RWMutex 提供了四个方法

    • func (*RWMutex) Lock

    • func (*RWMutex) Unlock

    • func (*RWMutex) RLock

    • func (*RWMutex) RUnlock

  • 通过读写map的一个例子来说明RWMutex的使用方法:

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package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)
type MapCounter struct {
m map[int]int
sync.RWMutex
}
func (mapCounter *MapCounter) Reader(n int) {
for {
mapCounter.RLock()
v := mapCounter.m[rand.Intn(n)]
mapCounter.RUnlock()
fmt.Println(v)
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
func (mapCounter *MapCounter) Writer(n int) {
for i := 0; i < n; i++ {
mapCounter.Lock()
mapCounter.m[i] = i * 10
mapCounter.Unlock()
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
func main() {
mc := MapCounter{m: make(map[int]int)}
go mc.Writer(10)
go mc.Reader(10)
go mc.Reader(10)
time.Sleep(15 * time.Second)
}

Once

  • Once 顾名思义,就是只执行一次 。通过一个简单的例子就可以说明:
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package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
once := sync.Once{}
done := make(chan bool)
for i := 0; i < 10; i++ {
go func() {
once.Do(sayHello)
done <- true
}()
}
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(<-done)
}
}
func sayHello() {
fmt.Println("Hello")
}
  • 以上的例子只输出了一个“Hello” ,其余的都是true。

WaitGroup

  • WaitGroup 是可以一个goroutine集合,当集合里的goroutine执行完毕后,这个WaitGroup就会自动结束。你可以定义这个WaitGroup的大小。他里面只有三个方法:
    • func (wg *WaitGroup) Add(delta int) {} //定义大小
    • func (wg *WaitGroup) Done() {}
    • func (wg *WaitGroup) Wait() {}
  • 具体用法,通过下面的小例子说明。
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package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
wg := sync.WaitGroup{}
for i := 0; i <= 5; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
fmt.Println("Work done for ", i)
}(i)
}
wg.Wait()
}
  • 建议大家可以把上面的代码都跑一遍,方便自己理解代码的含义。结合官方文档来理解会更加容易。

参考