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第008节:sync包——互斥锁

Go语言 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

官网文档对sync包的介绍:

Package sync provides basic synchronization primitives such as mutual exclusion locks. Other than the once and WaitGroup types, most are intended for use by low-level library routines. Higher-level synchronization is better done via channels and communication.

第008节:sync包——互斥锁

sync是synchronization同步这个词的缩写,所以也会叫做同步包。这里提供了基本同步的操作,比如互斥锁等等。这里除了Once和WaitGroup类型之外,大多数类型都是供低级库例程使用的。更高级别的同步最好通过channel通道和communication通信来完成

一、Mutex(互斥锁)

通过上一小节,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channel,但是Go语言也提供了传统的同步工具。

什么是锁呢?就是某个协程(线程)在访问某个资源时先锁住,防止其它协程的访问,等访问完毕解锁后其他协程再来加锁进行访问。一般用于处理并发中的临界资源问题。

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

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。


第008节:sync包——互斥锁

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)

二、Lock()方法:

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。


第008节:sync包——互斥锁

三、Unlock()方法

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。


第008节:sync包——互斥锁

五、示例代码:

我们针对于上次课程汇总,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:

package mainimport (    "fmt"    "time"    "math/rand"    "sync")//全局变量,表示票var ticket = 10 //100张票var mutex sync.Mutex //创建锁头var wg sync.WaitGroup //同步等待组对象func main() {         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。。。")    //time.Sleep(5*time.Second)}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:


第008节:sync包——互斥锁
GOROOT=/usr/local/go #gosetupGOPATH=/Users/ruby/go #gosetup/usr/local/go/bin/go build -i -o /private/var/folders/kt/nlhsnpgn6lgd_q16f8j83sbh0000gn/T/___go_build_demo06_mutex_go /Users/ruby/go/src/l_goroutine/demo06_mutex.go #gosetup/private/var/folders/kt/nlhsnpgn6lgd_q16f8j83sbh0000gn/T/___go_build_demo06_mutex_go #gosetup售票口4 售出: 10售票口4 售出: 9售票口2 售出: 8售票口1 售出: 7售票口3 售出: 6售票口4 售出: 5售票口2 售出: 4售票口1 售出: 3售票口3 售出: 2售票口4 售出: 1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。。售票口4 售罄,没有票了。。程序结束了。。。Process finished with exit code 0
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