关于golang:Go-并发编程之-Mutex

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咱们比拟常见的大型项目的设计中都会呈现并发拜访问题，并发就是为了解决数据的准确性，保障同一个临界区的数据只能被一个线程进行操作，日常中应用到的并发场景也是很多的：

计数器：计数器后果不精确；
秒杀零碎：因为同一时间访问量比拟大，导致的超卖；
用户账户异样：同一时间领取导致的账户透支；
buffer 数据异样：更新 buffer 导致的数据凌乱。

下面都是并发带来的数据准确性的问题，决绝计划就是应用 互斥锁，也就是明天并发编程中的所要形容的 Mutex 并发原语。

互斥锁 Mutex 就是为了防止并发竞争建设的并发管制机制，其中有个“临界区”的概念。

在并发编程过程中，如果程序中一部分资源或者变量会被并发拜访或者批改，为了防止并发拜访导致数据的不精确，这部分程序须要率先被爱护起来，之后操作，操作完结后去除爱护，这部分被爱护的程序就叫做 临界区。

应用互斥锁，限定临界区只能同时由一个线程持有，若是临界区此时被一个线程持有，那么其余线程想进入到这个临界区的时候，就会失败或者期待开释锁，持有此临界区的线程退出，其余线程才有机会取得这个临界区。

go mutex 临界区示意图

Mutex 是 Go 语言中应用最宽泛的同步原语，也称为并发原语，解决的是并发读写共享资源，避免出现数据竞争 data race 问题。

互斥锁 Mutex 提供了两个办法 Lock 和 Unlock：进入到临界区应用 Lock 办法加锁，退出临界区应用 Unlock 办法开释锁 ????。

type Locker interface {Lock()
    Unlock()}

func(m *Mutex)Lock()
func(m *Mutex)Unlock()

当一个 goroutine 调用 Lock 办法获取到锁后，其余 goroutine 会阻塞在 Lock 的调用上，直到以后获取到锁的 goroutine 开释锁。

接下来是一个计数器的例子，是由 100 个 goroutine 对计数器进行累加操作，最初输入后果：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var mu sync.Mutex
    countNum := 0

    // 确认辅助变量是否都执行实现
    var wg sync.WaitGroup

    // wg 增加数目要和 创立的协程数量保持一致
    wg.Add(100)
    for i := 0; i < 100; i++ {go func() {defer wg.Done()
            for j := 0; j < 1000; j++ {mu.Lock()
                countNum++
                mu.Unlock()}
        }()}
    wg.Wait()
    fmt.Printf("countNum: %d", countNum)
}

很多时候 Mutex 并不是独自应用的，而是嵌套在 Struct 中应用，作为构造体的一部分，如果嵌入的 struct 有多个字段，咱们个别会把 Mutex 放在要管制的字段下面，而后应用空格把字段分隔开来。

甚至能够把获取锁、开释锁、计数加一的逻辑封装成一个办法。

package main
import (
    "fmt"
    "sync"
)

// 线程平安的计数器
type Counter struct {
    CounterType int
    Name        string

    mu    sync.Mutex
    count uint64
}

// 加一办法
func (c *Counter) Incr() {c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.count++
}

// 取数值办法 线程也须要受爱护
func (c *Counter) Count() uint64 {c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    return c.count
}

func main() {
    // 定义一个计数器
    var counter Counter

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(100)

    for i := 0; i < 100; i++ {go func() {defer wg.Done()
            for j := 0; j < 1000; j++ {counter.Incr()
            }
        }()}
    wg.Wait()

    fmt.Printf("%dn", counter.Count())
}

Q：你曾经晓得，如果 Mutex 曾经被一个 goroutine 获取了锁，其它期待中的 goroutine 们只能始终期待。那么，等这个锁开释后，期待中的 goroutine 中哪一个会优先获取 Mutex 呢？

A：FIFO，先来先服务的策略，Go 的 goroutine 调度中，会保护一个保障 goroutine 运行的队列，当获取到锁的 goroutine 执行完临界区的操作的时候，就会开释锁，在队列中排在第一地位的 goroutine 会拿到锁进行临界区的操作。

正文完