情谊提醒：此篇文章大概须要浏览 5分钟45秒，不足之处请多指教，感激你的浏览。 订阅本站

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。

实现机制

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。

根本应用

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 mainimport (    "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)}

理论应用

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 mainimport (    "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())}

思考问题

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。