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Go 快速入门指南 - 互斥锁和定时器

1987web2024-03-25WEB开发36

互斥锁

对于任一共享资源,同一时间保证只有一个操作者,这种方法称为互斥机制。

关键字Mutex表示互斥锁类型,它的Lock方法用于获取锁,Unlock方法用于释放锁。在Lock和Unlock之间的代码,可以读取和修改共享资源,这部分区域称为临界区。

错误的并发操作

先来看一个错误的示例。

在Map小节中讲到,Map不是并发安全的,也就是说,如果在多个线程中,同时对一个 Map 进行读写,会报错。现在来验证一下, 通过启动100 个 goroutine来模拟并发调用,每个 goroutine 都对 Map 的 key 进行设置。

packagemainimport"sync"funcmain(){m:=make(map[int]bool)varwgsync.WaitGroupforj:=0;j<100;j++{wg.Add(1)gofunc(keyint){deferfunc(){wg.Done()}()m[key]=true//对Map进行并发写入}(j)}wg.Wait()}//$gorunmain.go//输出如下,报错信息/**fatalerror:concurrentmapwritesfatalerror:concurrentmapwritesgoroutine104[running]:main.main.func1(0x0?)/home/codes/Go-examples-for-beginners/main.go:18+0x66createdbymain.main/home/codes/Go-examples-for-beginners/main.go:13+0x45goroutine1[semacquire]:sync.runtime_Semacquire(0xc0000112c0?)/usr/local/go/src/runtime/sema.go:62+0x25sync.(*WaitGroup).Wait(0x60?)/usr/local/go/src/sync/waitgroup.go:139+0x52main.main()/home/codes/Go-examples-for-beginners/main.go:22+0x105.........*/

通过输出信息fatal error: concurrent map writes可以看到,并发写入 Map 确实会报错。

正确的并发操作

Map 并发写入如何正确地实现呢?

一种简单的方案是在并发临界区域 (也就是设置 Map key 的地方) 进行加互斥锁操作,互斥锁保证了同一时刻 只有一个 goroutine 获得锁,其他 goroutine 全部处于等待状态,这样就把并发写入变成了串行写入, 从而消除了报错问题。

packagemainimport("fmt""sync")funcmain(){varmusync.Mutexm:=make(map[int]bool)varwgsync.WaitGroupforj:=0;j<100;j++{wg.Add(1)gofunc(keyint){deferfunc(){wg.Done()}()mu.Lock()//写入前加锁m[key]=true//对Map进行并发写入mu.Unlock()//写入完成解锁}(j)}wg.Wait()fmt.Printf("Mapsize=%d\n",len(m))}//$gorunmain.go//输出如下/**Mapsize=100*/

超时控制

利用channel (通道)和time.After()方法实现超时控制。

例子

packagemainimport("fmt""time")funcmain(){ch:=make(chanbool)gofunc(){deferfunc(){ch<-true}()time.Sleep(2*time.Second)//模拟超时操作}()select{case<-ch:fmt.Println("ok")case<-time.After(time.Second):fmt.Println("timeout!")}}//$gorunmain.go//输出如下/**timeout!*/

定时器

调用time.NewTicker方法即可。

例子

packagemainimport("fmt""time")funcmain(){ticker:=time.NewTicker(time.Second)deferticker.Stop()done:=make(chanbool)gofunc(){time.Sleep(5*time.Second)//模拟耗时操作done<-true}()for{select{case<-done:fmt.Println("Done!")returncase<-ticker.C:fmt.Println(time.Now().Format("2006-01-0215:04:05"))}}}//$gorunmain.go//输出如下,你的输出可能和这里的不一样/**2021-01-0315:40:212021-01-0315:40:222021-01-0315:40:232021-01-0315:40:242021-01-0315:40:25Done!*/

扩展阅读

1.互斥锁 - 维基百科 (https://zh.wikipedia.org/wiki/互斥锁)

2.临界区 - 百度百科 (https://baike.baidu.com/item/临界区/8942134)

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