Go语言基础之并发安全和锁 ｜ 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 6 天

数据竞争

数据竞争：当两个或多个协程同时访问同一个内存地址，并且至少有一个是在写时，就会发生数据竞争

下面的实例表现了什么是数据竞争：

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
)

//多个goroutine并发操作全局变量x

var (
   x    int64
   wg   sync.WaitGroup
   lock sync.Mutex
)

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)
}

输出结果：

在上述程序中开启了两个goroutine对全局变量x进行+1操作，两个 goroutine 在访问和修改全局的x变量时就会存在数据竞争，某个 goroutine 中对全局变量x的修改可能会覆盖掉另一个 goroutine 中的操作，所以导致最后的结果与预期不符。

互斥锁

互斥锁是一种常用的控制共享资源访问的方法，它能够保证同一时间只有一个 goroutine 可以访问共享资源。Go 语言中使用sync包中提供的Mutex类型来实现互斥锁。

sync.Mutex提供了两个方法供我们使用。

方法名	功能
func (m *Mutex) Lock()	获取互斥锁
func (m *Mutex) Unlock()	释放互斥锁

下面的代码使用互斥锁修复了上面代码的问题：

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
)

//多个goroutine并发操作全局变量x

var (
   x    int64
   wg   sync.WaitGroup
   lock sync.Mutex
)

func add() {
   for i := 0; i < 5000; i++ {
      lock.Lock()
      x = x + 1
      lock.Unlock()
   }
   wg.Done()
}

func main() {
   wg.Add(2)
   go add()
   go add()
   wg.Wait()
   fmt.Println(x)
}

使用互斥锁能够保证同一时间有且只有一个 goroutine 进入临界区，其他的 goroutine 则在等待锁；当互斥锁释放后，等待的 goroutine 才可以获取锁进入临界区，多个 goroutine 同时等待一个锁时，唤醒的策略是随机的。

读写互斥锁

RWMutex 相对友好些，是经典的单写多读模型。在读锁占用的情况下，会阻止写，但不阻止读，也就是多个 goroutine 可同时获取读锁（调用 RLock() 方法；而写锁（调用 Lock() 方法）会阻止任何其他 goroutine（无论读和写）进来，整个锁相当于由该 goroutine 独占。从 RWMutex 的实现看，RWMutex 类型其实组合了 Mutex。 sync.RWMutex提供了以下5个方法。

方法名	功能
func (rw *RWMutex) Lock()	获取写锁
func (rw *RWMutex) Unlock()	释放写锁
func (rw *RWMutex) RLock()	获取读锁
func (rw *RWMutex) RUnlock()	释放读锁
func (rw *RWMutex) RLocker() Locker	返回一个实现Locker接口的读写锁