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引言

我们知道了在并发程序中，会存在临界资源问题。就是当多个协程来访问共享的数据资源，那么这个共享资源是不安全的。为了解决协程同步的问题我们使用了waitGroup，但是Go语言也提供了传统的同步工具。

Go语言包中的 sync 包提供了两种锁类型：sync.Mutex 和 sync.RWMutex。

回顾： Go 并发编程｜临界资源安全问题

1. Mutex(互斥锁)

Mutex 是最简单的一种锁类型，互斥锁，同时也比较暴力，当一个 goroutine 获得了 Mutex 后，其他 goroutine 就只能乖乖等到这个 goroutine 释放该 Mutex。

每个资源都对应于一个可称为 “互斥锁” 的标记，这个标记用来保证在任意时刻，只能有一个协程（线程）访问该资源。其它的协程只能等待。

互斥锁是传统并发编程对共享资源进行访问控制的主要手段，它由标准库sync中的Mutex结构体类型表示。sync.Mutex类型只有两个公开的指针方法，Lock和Unlock。Lock锁定当前的共享资源，Unlock进行解锁。

在使用互斥锁时，一定要注意：对资源操作完成后，一定要解锁，否则会出现流程执行异常，死锁等问题。通常借助defer。锁定后，立即使用defer语句保证互斥锁及时解锁。

部分源码：

/ A Mutex is a mutual exclusion lock.
// The zero value for a Mutex is an unlocked mutex.
//
// A Mutex must not be copied after first use.
type Mutex struct {
    state int32 //互斥锁上锁状态枚举值如下所示
    sema  uint32 //信号量，向处于Gwaitting的G发送信号
}

// A Locker represents an object that can be locked and unlocked.
type Locker interface {
    Lock()
    Unlock()
}

const (
    mutexLocked = 1 << iota // mutex is locked  ，1 互斥锁是锁定的
    mutexWoken // 2 唤醒锁
    mutexStarving
    mutexWaiterShift = iota // 统计阻塞在这个互斥锁上的goroutine数目需要移位的数值
    starvationThresholdNs = 1e6
)

2. Lock()方法：

func (m *Mutex) Lock()

Lock()这个方法，锁定m。如果该锁已在使用中，则调用goroutine将阻塞，直到互斥体可用。

3. Unlock()方法

func (m *Mutex) Unlock()

Unlock()方法，解锁解锁m。如果m未在要解锁的条目上锁定，则为运行时错误。

锁定的互斥体不与特定的goroutine关联。允许一个goroutine锁定互斥体，然后安排另一个goroutine解锁互斥体。

4. 示例代码：

还记得我的上篇文章中：，使用goroutine，模拟4个售票口出售火车票的案例。4个售票口同时卖票，会发生临界资源数据安全问题。我们使用互斥锁解决一下。(Go语言推崇的是使用Channel来实现数据共享，但是也还是提供了传统的同步处理方式)

示例代码：

//全局变量，表示票
var ticket = 10 //10张票
var mutex sync.Mutex //创建锁头
var wg sync.WaitGroup //同步等待组对象
func main() {
   /*
      4个goroutine，模拟4个售票口，
      在使用互斥锁的时候，对资源操作完，一定要解锁。否则会出现程序异常，死锁等问题。
      defer语句
   */
   wg.Add(4)
   go saleTickets("售票口1")
   go saleTickets("售票口2")
   go saleTickets("售票口3")
   go saleTickets("售票口4")

   wg.Wait() //main要等待
   fmt.Println("程序结束了。。。")
}

func saleTickets(name string){
   rand.Seed(time.Now().UnixNano())
   defer wg.Done()
   for{
      //上锁
      mutex.Lock() //g2
      if ticket > 0{ //ticket 1 g1
         time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1000))*time.Millisecond)
         fmt.Println(name,"售出：",ticket) // 1
         ticket-- // 0
      }else{
         mutex.Unlock() //条件不满足，也要解锁
         fmt.Println(name,"售罄，没有票了。。")
         break
      }
      mutex.Unlock() //解锁
   }
}

运行结果：

$ go run goroutine/v9mutex/main.go
售票口1 售出： 10
售票口1 售出： 9
售票口4 售出： 8
售票口2 售出： 7
售票口3 售出： 6
售票口1 售出： 5
售票口4 售出： 4
售票口2 售出： 3
售票口3 售出： 2
售票口1 售出： 1
售票口4 售罄，没有票了。。
售票口2 售罄，没有票了。。
售票口1 售罄，没有票了。。
售票口3 售罄，没有票了。。
程序结束了。。。

Process finished with the exit code 0