Go 结构体上的并发读写操作如何导致数据争用？

Go 结构体并发读写：为什么会发生数据争用

在 Go 中，对没有锁的结构体进行并发读写操作可能会发生导致数据竞争。虽然这可能并不总是导致致命错误，但了解根本问题至关重要。

结构中的数据争用问题

当多个 goroutine 并发时会发生数据争用访问共享变量，并且这些访问中至少有一次是写入。对于结构体，这意味着两个或多个 Goroutine 可能同时读取或写入同一结构体的不同字段。

考虑以下示例，其中多个 Goroutine 并发读取和写入元数据结构:

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 {}
}

此示例运行时出现警告：数据争用，但不会导致致命错误。这是因为数据竞争仅发生在结构的单个字段（关键字段）上。由于其他字段没有被访问，结构保持稳定，程序可以继续运行。

解决数据争用

要消除数据争用，您必须使用锁同步对结构的并发访问。实现此目的的一种方法是使用读写互斥体，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 {}
}

通过添加读写互斥体，消除了数据竞争，程序运行没有错误消息。这是因为互斥体确保一次只有一个 Goroutine 可以访问该结构。

总之，Go 中结构的并发读写操作可能会导致数据争用，即使该结构具有多个字段。使用读写互斥等同步机制对于防止数据竞争并确保并发程序的正确运行至关重要。

以上是Go 结构体上的并发读写操作如何导致数据争用？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！