GO sync包——读写锁

news2024/11/17 7:42:21

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📒文章目录
- - 互斥锁（Mutex）
  - - 使用技巧
    - 示例代码
  - 读写锁（RWMutex）
  - - 使用技巧
    - 示例代码
  - 条件变量（Cond）
  - - 使用技巧
    - 示例代码
  - 一次性初始化（Once）
  - - 使用技巧
    - 示例代码
  - 总结

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Go 语言以其简洁和高效著称，在并发编程方面，Go 提供了一套强大的工具和库来帮助开发者构建高性能的并发程序。sync 包是 Go 标准库中用于同步原语的一个包，它提供了互斥锁（Mutex）、读写锁（RWMutex）、条件变量（Cond）和一次性初始化（Once）等同步原语。本文将深入探讨 sync 包的一些高级使用技巧，旨在帮助开发者更好地理解和应用这些工具。

互斥锁（Mutex）

互斥锁是并发编程中最基本的同步机制之一。在 Go 中，sync.Mutex 提供了互斥锁的功能，用于保护共享资源不被多个 goroutine 同时访问。

使用技巧

避免死锁：在使用互斥锁时，确保在访问共享资源后立即释放锁，避免死锁的发生。
使用 defer 语句：在获取锁后，使用 defer 语句确保锁在函数返回时被释放，即使发生 panic 也能正确释放。
锁的粒度：尽量减小锁的范围，只锁定必要的代码段，以减少锁的争用。

示例代码

var mu sync.Mutex
var sharedResource int

func accessSharedResource() {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()

    // 访问或修改共享资源
    sharedResource++
}

读写锁（RWMutex）

读写锁允许多个 goroutine 同时读取资源，但在写入时会独占资源。这在读取操作远多于写入操作的场景下非常有用。

使用技巧

写入时考虑性能：写入操作应该尽可能快，以减少写锁持有的时间。
避免写入时的读取：在写锁持有期间，避免其他 goroutine 读取资源，以防止数据不一致。

示例代码

var rwMutex sync.RWMutex
var sharedData map[string]int

func readData(key string) int {
    rwMutex.RLock()
    defer rwMutex.RUnlock()

    return sharedData[key]
}

func writeData(key string, value int) {
    rwMutex.Lock()
    defer rwMutex.Unlock()

    sharedData[key] = value
}

条件变量（Cond）

条件变量用于在 goroutine 之间同步条件。它允许一个或多个 goroutine 等待某个条件变为真，而其他 goroutine 可以唤醒等待的 goroutine。

使用技巧

与互斥锁结合使用：条件变量通常与互斥锁结合使用，以确保条件检查和通知的原子性。
避免竞态条件：在使用条件变量时，确保在检查条件和等待通知之间没有竞态条件。

示例代码

var cond *sync.Cond
var mutex sync.Mutex
var ready bool

func init() {
    cond = sync.NewCond(&mutex)
}

func waitForCondition() {
    mutex.Lock()
    for !ready {
        cond.Wait()
    }
    mutex.Unlock()
}

func signalCondition() {
    mutex.Lock()
    ready = true
    cond.Signal()
    mutex.Unlock()
}

一次性初始化（Once）

sync.Once 用于确保初始化操作只执行一次，这对于全局变量的初始化非常有用。

使用技巧

避免重复初始化：Once 确保即使多次调用，初始化函数也只会执行一次。
初始化全局变量：使用 Once 来初始化需要延迟加载的全局变量。

示例代码

var once sync.Once
var globalResource *Resource

func initGlobalResource() {
    globalResource = NewResource()
}

func useGlobalResource() {
    once.Do(initGlobalResource)
    // 使用globalResource
}