Go 結構體上的同時讀取寫入操作如何導致資料爭用？

Go 結構體並發讀寫：為什麼會發生資料爭用

在Go 中，對沒有鎖定的結構體進行並發讀寫入操作可能會發生導致資料競爭。雖然這可能並不總是導致致命錯誤，但了解根本問題至關重要。

結構中的資料爭用問題

當多個goroutine 並發時會發生資料爭用存取共享變量，並且這些存取中至少有一次是寫入。對於結構體，這意味著兩個或多個 Goroutine 可能同時讀取或寫入同一結構體的不同欄位。

考慮以下範例，其中多個Goroutine 並發讀取和寫入元資料結構:

type Metadata struct {
    key bool
}

func concurrentStruct() {
    m := new(Metadata)

    for i := 0; i < 100000; i++ {
        go func(metadata *Metadata) {
            for {
                readValue := metadata.key
                if readValue {
                    metadata.key = false
                }
            }
        }(m)

        go func(metadata *Metadata) {
            for {
                metadata.key = true
            }
        }(m)
    }
    select {}
}

此範例運行時出現警告：資料爭用，但不會導致致命錯誤。這是因為資料競爭僅發生在結構的單一欄位（關鍵欄位）上。由於其他字段沒有被訪問，結構保持穩定，程式可以繼續運行。

解決資料爭用

要消除資料爭用，您必須使用鎖定同步對結構的同時存取。實現此目的的一種方法是使用讀寫互斥體，如下例所示：

type Metadata struct {
    mu  sync.RWMutex
    key bool
}

func concurrentStructWithMuLock() {
    m := new(Metadata)

    go func(metadata *Metadata) {
        for {
            metadata.mu.Lock()
            readValue := metadata.key
            if readValue {
                metadata.key = false
            }
            metadata.mu.Unlock()
        }
    }(m)

    go func(metadata *Metadata) {
        for {
            metadata.mu.Lock()
            metadata.key = true
            metadata.mu.Unlock()
        }
    }(m)
    select {}
}

透過新增讀寫互斥體，消除了資料競爭，程式執行沒有錯誤訊息。這是因為互斥體確保一次只有一個 Goroutine 可以存取該結構。

總之，Go 中結構的並發讀寫操作可能會導致資料爭用，即使該結構具有多個欄位。使用讀寫互斥等同步機制對於防止資料競爭並確保並發程式的正確運作至關重要。

以上是Go 結構體上的同時讀取寫入操作如何導致資料爭用？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！