GO sync包——读写锁

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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

1. 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。
2. 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。
3. 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

1. 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。
2. 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

1. 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。
2. 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

1. 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。
2. 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
}

总结

Go 的 sync 包提供了强大的同步原语，帮助开发者构建安全且高效的并发程序。理解并掌握这些同步原语的使用技巧，可以显著提升并发程序的性能和稳定性。希望本文能为开发者在使用 sync 包时提供一些有价值的指导和启发。

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