欢迎您访问365答案网,请分享给你的朋友!
生活常识 学习资料

Golang——死锁、互斥锁、读写锁的实现

时间:2023-06-13
死锁:

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。这和我们生活中加锁使用公共资源相似,例如:公共卫生间。死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,

func main() {ch := make(chan int)ch <- 1 // 先读数据,但是这个时候还没有开始写,会一直卡在这里,下面的都执行不了,下面的写的操作也永远不会呗执行,解决方案就是把它放在写的下面fmt.Println("send")go func() {<-ch // I will never be called for the main routine is blocked!fmt.Println("received")}()fmt.Println("over")}

互斥锁:

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。

演示:

由于添加了互斥锁,可以按序先输出hello再输出 world。但这里需要我们自行创建互斥锁,并在适当的位置对锁进行释放。

var mutex sync.Mutex // 定义互斥锁变量 mutexfunc printer(str string) {mutex.Lock() // 添加互斥锁defer mutex.Unlock() // 使用结束时解锁for _, data := range str { // 迭代器fmt.Printf("%c", data)time.Sleep(time.Second) // 放大协程竞争效果}fmt.Println()}func person1(s1 string) {printer(s1)}func person2() {printer("world") // 调函数时传参}func main() {go person1("hello") // main 中传参go person2()for {}}

读写锁:

互斥锁的本质是当一个goroutine访问的时候,其他goroutine都不能访问。这样在资源同步,避免竞争的同时也降低了程序的并发性能。程序由原来的并行执行变成了串行执行。其实,当我们对一个不会变化的数据只做“读”操作的话,是不存在资源竞争的问题的。因为数据是不变的,不管怎么读取,多少goroutine同时读取,都是可以的。所以问题不是出在“读”上,主要是修改,也就是“写”。修改的数据要同步,这样其他goroutine才可以感知到。所以真正的互斥应该是读取和修改、修改和修改之间,读和读是没有互斥操作的必要的。因此,衍生出另外一种锁,叫做读写锁。读写锁可以让多个读操作并发,同时读取,但是对于写操作是完全互斥的。也就是说,当一个goroutine进行写操作的时候,其他goroutine既不能进行读操作,也不能进行写操作。

读写锁控制下的多个写操作之间都是互斥的,并且写操作与读操作之间也都是互斥的。但是,多个读操作之间不存在互斥关系。

GO中的读写锁由结构体类型sync.RWMutex表示。此类型的方法集合中包含两对方法:
一组是对写操作的锁定和解锁,简称“写锁定”和“写解锁”:

func (*RWMutex)Lock()func (*RWMutex)Unlock()

另一组表示对读操作的锁定和解锁,简称为“读锁定”与“读解锁”:

func (*RWMutex)RLock()func (*RWMutex)RUlock()

演示:

var count int // 全局变量countvar rwlock sync.RWMutex // 全局读写锁 rwlockfunc read(n int) {rwlock.RLock()fmt.Printf("读 goroutine %d 正在读取数据...n", n)num := countfmt.Printf("读 goroutine %d 读取数据结束,读到 %dn", n, num)defer rwlock.RUnlock()}func write(n int) {rwlock.Lock()fmt.Printf("写 goroutine %d 正在写数据...n", n)num := rand.Intn(1000)count = numfmt.Printf("写 goroutine %d 写数据结束,写入新值 %dn", n, num)defer rwlock.Unlock()}func main() {for i := 0; i < 5; i++ {go read(i + 1)}for i := 0; i < 5; i++ {go write(i + 1)}for {}}

Copyright © 2016-2020 www.365daan.com All Rights Reserved. 365答案网 版权所有 备案号:

部分内容来自互联网,版权归原作者所有,如有冒犯请联系我们,我们将在三个工作时内妥善处理。