除了上一节咱们介绍的 channel 通道，还有 sync.Mutex、sync.WaitGroup 这些原始的同步机制来，更加灵便的实现数据同步和管制并发。

资源竞争

所谓资源竞争，就是在程序中，同一块内存同时被多个 goroutine 拜访。对于这个共享的资源（内存）每个 goroutine 都有不同的操作，就有可能造成数据错乱。

示例：

package mainimport (    "fmt"  "time")var sum = 0func main() {    //开启100个协程来让 sum + 1    for i := 1; i <= 100; i++ {        go add()    }    // 睡眠两秒避免程序提前退出  time.Sleep(2 * time.Second)    fmt.Println("sum:",sum)}func add(){    sum += 1}//运行后果： sum:98 或 sum:99 或 ...

屡次运行下面的程序，发现打印的后果可能存在不同，因为咱们用多个协程来操作 sum，而 sum 不是并发平安的，存在竞争。
咱们应用 go build、go run、go test 命令时，增加 -race 标识能够查看代码中是否存在资源竞争。

解决这个问题，咱们能够给资源进行加锁，让其在同一时刻只能被一个协程来操作。

sync.Mutex

互斥锁，使同一时刻只能有一个协程执行某段程序，其余协程期待该协程执行完再顺次执行。
互斥锁只有两个办法 Lock （加锁）和 Unlock（解锁），当一个协程对资源上锁后，只有等该协程解锁，其余协程能力再次上锁。
Lock 和 Unlock 是成对呈现，为了避免上锁后遗记开释锁，咱们能够应用 defer 语句来开释锁。

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync"    "time")var sum = 0var mutex = sync.Mutex{}func main() {    //开启100个协程来让 sum + 1    for i := 1; i <= 100; i++ {        go add()    }    // 睡眠两秒避免程序提前退出    time.Sleep(2 * time.Second)    fmt.Println("sum:",sum)}func add(){    mutex.Lock()    defer mutex.Unlock() //应用defer语句，确保锁肯定会被开释    sum += 1}

symc.RWMutex

下面咱们应用互斥锁，来避免多个协程同时对 sum 做加法操作的时候产生数据错乱。RWMutex为读写锁，当读取竞争资源的时候，因为数据不会扭转，所以不论多少个 goroutine 读都是并发平安的。
因为能够多个协程同时读，不再互相期待，所以在性能上比互斥锁会有很大的晋升。

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync"    "time")var sum = 0var mutex = sync.Mutex{}var rwmutex = sync.RWMutex{}func main() {    //开启100个协程来让 sum + 1    for i := 1; i <= 100; i++ {        go add()    }    for i := 1; i<= 10; i++ {        go fmt.Println("sum:",getSum())    }    // 睡眠两秒避免程序提前退出    time.Sleep(2 * time.Second)    fmt.Println("sum:", sum)}func add(){    mutex.Lock()    defer mutex.Unlock() //应用defer语句，确保锁肯定会被开释    sum += 1}func getSum() int {    rwmutex.RLock() //应用读写锁    defer  rwmutex.RUnlock()    return sum}

sync.WaitGroup

下面的示例中，咱们都是要了 time.Sleep(2 * time.Second)，来避免：主函数 mian 返回，提前退出程序。然而咱们并不知道程序真正什么时候执行完，所以只能设置个长点的工夫防止程序提前退出，这样会产生性能问题。
这时候咱们就用到了 sync.WaitGroup ，它能够监听程序的执行，一旦全副执行结束，程序就能马上退出。

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync")var sum = 0var mutex = sync.Mutex{}var rwmutex = sync.RWMutex{}func run() {    var wg sync.WaitGroup    //因为要监控110个协程，所以设置计数器为110    wg.Add(110)    for i := 1; i <= 100; i++ {        go func() {            //计数器值减1            defer wg.Done()            add()        }()    }    for i := 1; i <= 10; i++ {        go func() {            //计数器值减1            defer wg.Done()            fmt.Println("sum:", getSum())        }()    }    //始终期待，只有计数器值为0    wg.Wait()}func main() {    run()}func add() {    mutex.Lock()    defer mutex.Unlock() //应用defer语句，确保锁肯定会被开释    sum += 1}func getSum() int {    rwmutex.RLock() //应用读写锁    defer rwmutex.RUnlock()    return sum}

示例中咱们先申明了 sync.WaitGroup ，而后通过 Add() 办法设置计数器的值，也就是说有多少个协程监听。
在每个协程执行结束后，调用 Done 办法来使计算器减 1。
最初调用 Wait 办法始终期待，直到计数器为 0，所以协程全副执行结束。

sync.Once

有时候咱们只心愿代码执行一次，即便是在高并发的场景下，比方创立一个单例。这种状况能够应用 sync.Once 来保障代码只执行一次。

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync")func main() {    var once sync.Once    onceBody := func() {        fmt.Println("Only once")    }  //用于期待协程执行结束    done := make(chan bool)  //启动10个协程执行once.Do(onceBody)    for i := 0; i < 10; i++ {        go func() {      //把要执行的函数(办法)作为参数传给once.Do办法即可            once.Do(onceBody)            done <- true        }()    }    for i := 0; i < 10; i++ {        <-done    }}//运行后果： Only once

下面这个是 Go 语言自带的示例，尽管启动了 10 个协程来执行 onceBody 函数，然而 once.DO 办法保障 onceBody 函数只会执行一次。
sync.Once 适宜用于创立单例、只加载一次资源等只须要执行一次的场景。

条件变量 sync.Cond

咱们有一项工作，只有满足了条件状况下能力执行，否则就等着。如何获取这个条件呢？能够应用 channel 的形式，然而 channel 实用于一对一，一对多就须要用到 sync.Cond
sync.Cond 是基于互斥锁的根底上，减少了一个告诉队列，协程刚开始是期待的，告诉的协程会从告诉队列中唤醒一个或多个被告诉的协程。
sync.Cond 次要有以下几个办法：

sync.NewCond(&mutex) //sync.Cond 通过 sync.NewCond 初始化，须要传入一个 mutex，因为阻塞期待告诉的操作以及告诉解除阻塞的操作就是基于 sync.Mutex 来实现的。
sync.Wait() //期待告诉
阻塞以后协程，直到被其余协程调用 Broadcast 或者 Signal 办法唤醒，应用的时候须要加锁，应用 sync.Cond 中的锁即可
sync.Signal() //单发告诉，随机唤醒一个协程
sync.Broadcat() //播送告诉，唤醒所有期待的协程。

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync"    "time")func main() {    //3集体赛跑，1个裁判员发号施令    cond := sync.NewCond(&sync.Mutex{})    var wg sync.WaitGroup    wg.Add(4) //3选手+1裁判    for i := 1; i <= 3; i++ {        go func(num int) {            defer wg.Done()            fmt.Println(num, "号选手曾经就位")            cond.L.Lock()            cond.Wait() //期待发令枪响            fmt.Println(num, "号选手开始跑……")            cond.L.Unlock()        }(i)    }    //期待所有goroutine都进入wait状态    time.Sleep(2 * time.Second)    go func() {        defer wg.Done()        fmt.Println("裁判：“各就各位~~准备~~”")        fmt.Println("啪！！！")        cond.Broadcast() //发令枪响    }()    //避免函数提前返回退出    wg.Wait()}

运行后果：

3 号选手曾经就位1 号选手曾经就位2 号选手曾经就位裁判：“各就各位~~准备~~”啪！！！2 号选手开始跑……3 号选手开始跑……1 号选手开始跑……

最初贴一下 sync.Cond 几个办法的源码：

// Wait atomically unlocks c.L and suspends execution// of the calling goroutine. After later resuming execution,// Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems,// Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal.// Wait办法开释锁，并阻塞协程执行。满足条件解除阻塞后，以后协程须要取得锁而后Wait办法返回。//// Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller// typically cannot assume that the condition is true when// Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop:// 因为解除阻塞后，以后协程不肯定能马上取得锁，因而返回后须要再次查看条件，所以通常// 应用循环。//    c.L.Lock()//    for !condition() {//        c.Wait()//    }//    ... make use of condition ...//    c.L.Unlock()//func (c *Cond) Wait() {    c.checker.check()    t := runtime_notifyListAdd(&c.notify)    c.L.Unlock() // 开释锁    runtime_notifyListWait(&c.notify, t) // 期待满足条件，解除阻塞    c.L.Lock() // 获取锁}// Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any.//// It is allowed but not required for the caller to hold c.L// during the call.func (c *Cond) Signal() {    c.checker.check()    runtime_notifyListNotifyOne(&c.notify)}// Broadcast wakes all goroutines waiting on c.//// It is allowed but not required for the caller to hold c.L// during the call.func (c *Cond) Broadcast() {    c.checker.check()    runtime_notifyListNotifyAll(&c.notify)}

条件变量的 Wait 办法次要做了四件事:
把调用它的 goroutine（也就是以后的 goroutine）退出到以后条件变量的告诉队列中。
解锁以后的条件变量基于的那个互斥锁。
让以后的 goroutine 处于期待状态，等到告诉到来时再决定是否唤醒它。此时，这个 goroutine 就会阻塞在调用这个 Wait 办法的那行代码上。
如果告诉到来并且决定唤醒这个 goroutine，那么就在唤醒它之后从新锁定以后条件变量基于的互斥锁。自此之后，以后的 goroutine 就会继续执行前面的代码了。
注意事项
调用 wait 办法的时候肯定要加锁，否则会导致程序产生 panic.
wait 调用时须要查看期待条件是否满足，也就说 goroutine 被唤醒了不等于期待条件被满足，期待者被唤醒，只是失去了一次查看的机会而已，举荐写法如下：
//    c.L.Lock()//    for !condition() {//        c.Wait()//    }//    ... make use of condition ...//    c.L.Unlock()
Signal 和 Boardcast 两个唤醒操作不须要加锁

sync.Map

map 同时读写是线程不平安的，会产生了竞态问题。而 sync.Map 和 map 类型一样，只不过它是并发平安的。
sync.Map 的办法：

Store : 存储 key-value 值
Load: 依据 key 获取对应的 value 值，还能够判断 key 是否存在。
LoadOrStore: 如果 key 对应的 value 存在，则返回 value ；不存在则存储 key-value 值。
Delete: 删除一个 key-value 键值对
Range：遍历 sync.Map

示例：

package mainimport (    "fmt"    "sync")func main() {    var syMap sync.Map    // 将键值对保留到sync.Map    syMap.Store("aaa", 111)    syMap.Store("bbb", 222)    syMap.Store("ccc", 333)    fmt.Println(syMap.LoadOrStore("ddd", 444))    // 从sync.Map中依据键取值    fmt.Println(syMap.Load("aaa"))    // 依据键删除对应的键值对    syMap.Delete("aaa")    // 遍历所有sync.Map中的键值对    syMap.Range(func(k, v interface{}) bool {        fmt.Println("k:", k, "=》 v:", v)        return true    })}

运行后果：

444 false111 truek: bbb =》 v: 222k: ccc =》 v: 333k: ddd =》 v: 444

sync.Map 没有获取 map 数量的办法，能够在遍历的时候自行计算数量，sync.Map 为了保障并发平安，就义了一些性能，如果没有并发场景，举荐应用内置的 map 类。