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這篇文章主要介紹了golang并發鎖如何使用的相關知識,內容詳細易懂,操作簡單快捷,具有一定借鑒價值,相信大家閱讀完這篇golang并發鎖如何使用文章都會有所收獲,下面我們一起來看看吧。
如果程序用到的數據是多個groutine之間的交互過程中產生的,那么使用上文提到的channel就可以解決了。
如果我們的使用多個groutine訪問和修改同一個數據,就需要考慮在并發環境下數據一致性的問題,即線程安全問題。
以存錢為例說明一下問題。假設我們發起一個眾籌項目,并發1000個用戶的向一個銀行銀行賬號存錢。
package main import ( "fmt" "sync" ) var wg sync.WaitGroup func Save(income int, balance *int) { defer wg.Done() *balance = *balance + income } func main() { balance := 0 //wg.Add(1000) for s := 0; s < 1000; s++ { wg.Add(1) go Save(1, &balance) } wg.Wait() fmt.Println("當前賬戶余額:", balance) }
運行結果,正常應該是收到1000元。代碼中使用了&符號傳遞余額變量地址,但是怎么運行結果都不對。這個問題的原因并不是值傳遞還是引用傳遞的問題。而是多groutine并發訪問變量的時候,變量值因為沒有鎖定被多個groutine反復修改所致。比如第一個groutine運行的時候獲取的變量為0,運算之后變量值被回寫為1。但是由于的groutine啟動順序是并不一致,即第200個groutine啟動獲取變量值的時候,第20個groutine剛好運算結束把結果20寫回了變量。那么第200個groutine就拿到變量值20進行了計算了。這就是導致數據丟失的原因。
% go run main.go 當前賬戶余額: 947 % go run main.go 當前賬戶余額: 938 % go run main.go 當前賬戶余額: 948
解決的辦法,就是操作變量的時候加個鎖。每次只允許一個groutine讀寫這個變量,讀寫完成后釋放
使用sync.Mutex對象,對數據進行加解鎖操作
package main import ( "fmt" "sync" ) var wg sync.WaitGroup // 聲明一個sync.Mutex 類型 var lk sync.Mutex func Save(income int, balance *int) { defer wg.Done() // 操作前給先加鎖 lk.Lock() *balance = *balance + income // 操作后解鎖 lk.Unlock() } func main() { balance := 0 //wg.Add(1000) for s := 0; s < 1000; s++ { wg.Add(1) go Save(1, &balance) } wg.Wait() fmt.Println("當前賬戶余額:", balance) }
運行結果,始終與預期一致了
% go run main.go 當前賬戶余額: 1000 % go run main.go 當前賬戶余額: 1000 % go run main.go 當前賬戶余額: 1000
互斥鎖雖然解決了數據一致性的問題,但是在運行過程中進程無論是讀寫要等待解鎖,如果是讀多寫少的場景,那么讀groutine就進行了很多無謂等待。讀寫鎖的應對此類需求就非常合適。讀寫鎖的工作原理是當變量要被變更時,無論讀寫都會block。當數據沒有變更時,只讀操作允許并發進行。
package main import ( "fmt" "sync" "time" ) var wg sync.WaitGroup // 聲明一個讀寫鎖sync.RWMutex類型 var lk sync.RWMutex func Save(thr int, income int, balance *int) { defer wg.Done() // 操作前給先加寫鎖 lk.Lock() fmt.Printf("write-groutine-< %d >添加寫鎖\n", thr) *balance = *balance + income time.Sleep(time.Millisecond * 1) fmt.Printf("write-groutine-< %d >解除寫鎖\n", thr) // 解除寫鎖 lk.Unlock() } func Show(thr int, balance *int) { defer wg.Done() //如果使用互斥鎖,即使函數是只讀操作,也要等待解鎖才可讀取 // 讀取前加讀鎖 lk.RLock() fmt.Printf("read-groutine-< %d >開始讀取數據\n", thr) time.Sleep(time.Millisecond * 1) fmt.Printf("read-groutine-< %d >完成讀取數據\n", thr) // 解除讀鎖 lk.RUnlock() } func main() { balance := 0 StartTime := time.Now() // 寫操作3次 for s := 0; s < 3; s++ { wg.Add(1) go Save(s, 1, &balance) } // 讀操作10次 for sh := 0; sh < 10; sh++ { wg.Add(1) go Show(sh, &balance) } wg.Wait() fmt.Println("最終賬戶余額:", balance) TimeRange := time.Since(StartTime) fmt.Println("程序運行耗時: ", TimeRange) }
運行結果,加解鎖寫操作成對出現。說明在寫操作時只有一個groutine在運行,其他groutine被鎖住了。讀操作的加解鎖標記有差距且啟動順序混亂,說明讀的時候是多個groutine并發運行沒有鎖限制。
% go run main.go write-groutine-< 1 >添加寫鎖 write-groutine-< 1 >解除寫鎖 read-groutine-< 1 >開始讀取數據 # 1號讀groutine開始讀數據 read-groutine-< 7 >開始讀取數據 read-groutine-< 6 >開始讀取數據 read-groutine-< 4 >開始讀取數據 read-groutine-< 0 >開始讀取數據 read-groutine-< 2 >開始讀取數據 read-groutine-< 9 >開始讀取數據 read-groutine-< 8 >開始讀取數據 read-groutine-< 3 >開始讀取數據 read-groutine-< 5 >開始讀取數據 read-groutine-< 0 >完成讀取數據 read-groutine-< 7 >完成讀取數據 read-groutine-< 6 >完成讀取數據 read-groutine-< 4 >完成讀取數據 read-groutine-< 1 >完成讀取數據 # # 1號讀groutine完成讀數據,耗時1ms read-groutine-< 5 >完成讀取數據 read-groutine-< 9 >完成讀取數據 read-groutine-< 8 >完成讀取數據 read-groutine-< 3 >完成讀取數據 read-groutine-< 2 >完成讀取數據 write-groutine-< 0 >添加寫鎖 # 0號寫groutine要等到其他寫鎖釋放,才能添加自己的寫鎖 write-groutine-< 0 >解除寫鎖 # 0號寫groutine完成寫操作耗時1ms,寫期間其他groutine掛起 write-groutine-< 2 >添加寫鎖 write-groutine-< 2 >解除寫鎖 最終賬戶余額: 3 程序運行耗時: 45.2403ms
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