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go語言支援鎖嗎

青灯夜游

Dec 06, 2022 pm 06:32 PM

go golang go語言

go語言支援鎖定。 go語言標準庫中提供了兩種鎖：1、互斥鎖（sync.Mutex），能保護一個資源不會因為並發操作而引起衝突導致資料不準確；2、讀寫鎖（sync.RWMutex），在讀鎖佔用的情況下，會阻止寫，但不阻止讀取。在讀取多寫少的環境中，可以優先使用讀寫互斥鎖。

go語言支援鎖嗎

本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

go語言標準函式庫中提供了兩種鎖，一種是互斥鎖，另一種是讀寫鎖。 Go語言套件中的 sync 套件提供了兩種鎖定類型：互斥鎖（sync.Mutex）和讀寫鎖定（sync.RWMutex）。

Mutex 是最簡單的一種鎖類型，同時也比較暴力，當一個 goroutine 獲得了 Mutex 後，其他 goroutine 就只能乖乖等到這個 goroutine 釋放該 Mutex。

RWMutex 相對友善些，是經典的單一寫多讀模型。在讀鎖佔用的情況下，會阻止寫，但不阻止讀，也就是多個goroutine 可同時取得讀鎖（呼叫RLock() 方法）；而寫鎖（呼叫Lock() 方法）會阻止任何其他goroutine（無論讀寫）進來，整個鎖相當於由該goroutine 獨佔。從RWMutex 的實作來看，RWMutex 類型其實組合了Mutex：

type RWMutex struct {
    w Mutex
    writerSem uint32
    readerSem uint32
    readerCount int32
    readerWait int32
}

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對於這兩種鎖定類型，任何一個Lock() 或RLock() 都需要保證對應有Unlock() 或RUnlock() 呼叫與之對應，否則可能導致等待該鎖的所有goroutine 處於飢餓狀態，甚至可能導致死鎖。【相關推薦：Go影片教學、程式設計教學】

鎖定的典型使用模式如下：

package main
import (
    "fmt"
    "sync"
)
var (
    // 逻辑中使用的某个变量
    count int
    // 与变量对应的使用互斥锁
    countGuard sync.Mutex
)
func GetCount() int {
    // 锁定
    countGuard.Lock()
    // 在函数退出时解除锁定
    defer countGuard.Unlock()
    return count
}
func SetCount(c int) {
    countGuard.Lock()
    count = c
    countGuard.Unlock()
}
func main() {
    // 可以进行并发安全的设置
    SetCount(1)
    // 可以进行并发安全的获取
    fmt.Println(GetCount())
}

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程式碼說明如下：

第10 行是某個邏輯步驟中使用到的變量，無論是包級的變數還是結構體成員字段，都可以。
第 13 行，一般情況下，建議將互斥鎖的粒度設定得越小越好，降低因為共用存取時等待的時間。這裡筆者習慣性地將互斥鎖的變數命名為以下格式：

变量名+Guard

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#以表示這個互斥鎖用來保護這個變數。

第 16 行是一個取得 count 值的函數封裝，透過這個函數可以並發安全的存取變數 count。
第 19 行，嘗試對 countGuard 互斥量進行加鎖。一旦 countGuard 發生加鎖，如果另外一個 goroutine 嘗試繼續加鎖時將會發生阻塞，直到這個 countGuard 被解鎖。
第 22 行使用 defer 將 countGuard 的解鎖進行延遲調用，解鎖操作將會發生在 GetCount() 函數返回時。
第 27 行在設定 count 值時，同樣使用 countGuard 進行加鎖、解鎖操作，保證修改 count 值的過程是一個原子過程，不會發生並發存取衝突。

在讀取多寫少的環境中，可以優先使用讀寫互斥鎖（sync.RWMutex），它比互斥鎖更有效率。 sync 套件中的 RWMutex 提供了讀寫互斥鎖的封裝。

我們將互斥鎖範例中的一部分程式碼修改為讀寫互斥鎖，請參考下面程式碼：

var (
    // 逻辑中使用的某个变量
    count int
    // 与变量对应的使用互斥锁
    countGuard sync.RWMutex
)
func GetCount() int {
    // 锁定
    countGuard.RLock()
    // 在函数退出时解除锁定
    defer countGuard.RUnlock()
    return count
}

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程式碼說明如下：

第6 行，在宣告countGuard 時，從sync.Mutex 互斥鎖改為sync.RWMutex 讀寫互斥鎖。
第 12 行，取得 count 的過程是一個讀取 count 資料的過程，適用於讀寫互斥鎖。在這一行，把 countGuard.Lock() 換做 countGuard.RLock()，將讀寫互斥鎖標記為讀取狀態。如果此時另外一個 goroutine 並發存取了 countGuard，同時也呼叫了 countGuard.RLock() 時，並不會發生阻塞。
第 15 行，與讀取模式加鎖對應的，使用讀取模式解鎖。

特別說明：