Go語言互斥鎖與讀寫鎖實(shí)例分析

這篇“Go語言互斥鎖與讀寫鎖實(shí)例分析”文章的知識點(diǎn)大部分人都不太理解，所以小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，具有一定的借鑒價(jià)值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Go語言互斥鎖與讀寫鎖實(shí)例分析”文章吧。

前言：

單個(gè)線程時(shí)數(shù)據(jù)操作的只有一個(gè)線程,數(shù)據(jù)的修改也只有一個(gè)線程參與，數(shù)據(jù)相對來說是安全的,多線程時(shí)對數(shù)據(jù)操作的不止一個(gè)線程,所以同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的時(shí)候難免紊亂

一、互斥鎖是什么？

1.概念

互斥鎖是為了并發(fā)的安全,在多個(gè)goroutine共同工作的時(shí)候,對于共享的數(shù)據(jù)十分不安全寫入時(shí)容易因?yàn)楦偁幵斐蓴?shù)據(jù)不必要的丟失?；コ怄i一般加在共享數(shù)據(jù)修改的地方。

2.未加鎖

• 線程不安全,操作的全局變量會(huì)計(jì)算異常

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var x int = 0

var wg sync.WaitGroup

func add() {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        x++
    }
}
func main() {
    wg.Add(2)
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}
/*
打印結(jié)果：(每次打印不一樣,正常的結(jié)果應(yīng)該是10000)
    6051
    5059
    5748
    10000
*/

3.加鎖之后

• 線程安全,全局變量計(jì)算無異常

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var x int = 0

var wg sync.WaitGroup

// 創(chuàng)建一個(gè)鎖對象
var lock sync.Mutex

func add() {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 5000; i++ {
        //加鎖
        lock.Lock()
        x++
        //解鎖
        lock.Unlock()
    }
}
func main() {
    wg.Add(2)
    //開啟兩個(gè)線程
    go add()
    go add()
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
}
/*
打印結(jié)果：
    全為10000
*/

二、讀寫鎖【效率革命】

1.為什么讀寫鎖效率高

使用鎖的時(shí)候，安全與效率往往需要互相轉(zhuǎn)換，對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的時(shí)候,只會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀與寫。 而讀與讀之間可以同時(shí)進(jìn)行，讀與寫之間需要保證寫的時(shí)候不去讀。此時(shí)為了提高效率就發(fā)明讀寫鎖,在讀寫鎖機(jī)制下,安全沒有絲毫降低，但效率進(jìn)行了成倍的提升提升的效率在讀與寫操作次數(shù)差異越大時(shí)越明顯

2.使用方法

代碼如下（示例）：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var (
    x      = 0
    rwlock sync.RWMutex
    wg     sync.WaitGroup
)

func write() {
    defer wg.Done()
    rwlock.Lock()
    x++
    rwlock.Unlock()
}

func read() {
    wg.Done()
    //開啟讀鎖
    rwlock.RLock()
    fmt.Println(x)
    //釋放讀鎖
    rwlock.RUnlock()
}
func main() {
    start := time.Now()
    for i := 0; i < 100; i++ {
        wg.Add(1)
        go write()
    }
    // time.Sleep(time.Second)
    for i := 0; i < 10000; i++ {
        wg.Add(1)
        go read()
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println(time.Now().Sub(start))
}

三、sync.once

1.sync.once產(chǎn)生背景

 在多個(gè)goroutine中往往會(huì)由于線程不同步造成數(shù)據(jù)讀寫的沖突,特別是在進(jìn)行文件打開對象創(chuàng)建的時(shí)候，可能會(huì)造成向關(guān)閉的文件寫內(nèi)容，使用未初始化的對象，或者對一個(gè)對象進(jìn)行多次初始化。

2.sync.once機(jī)制概述

sync.once保證函數(shù)內(nèi)的代碼只執(zhí)行一次， 實(shí)現(xiàn)的機(jī)制是在once內(nèi)部有一個(gè)標(biāo)志位,在執(zhí)行代碼的時(shí)候執(zhí)行一次之后標(biāo)志位將置為1后續(xù)判斷標(biāo)志位,如果標(biāo)志位被改為1則無法再進(jìn)行操縱

3.sync.once注意點(diǎn)

 sync.Once.Do()傳進(jìn)去的函數(shù)參數(shù)無參無返，一個(gè)once對象只能執(zhí)行一次Do方法,向Do方法內(nèi)傳多個(gè)不同的函數(shù)時(shí)只能執(zhí)行第一個(gè)傳進(jìn)去的，傳進(jìn)去Do方法的函數(shù)無參無返,可以用函數(shù)閉包把需要的變量傳進(jìn)去

4.使用方法

•  一般結(jié)合并發(fā)使用,旨在對通道或文件只進(jìn)行一次關(guān)閉

func f2(a <-chan int, b chan<- int) {
    for {
        x, ok := <-a
        if !ok {
            break
        }
        fmt.Println(x)
        b <- x * 10
    }
    // 確保b通道只關(guān)閉一次
    once.Do(func() {
        close(b)
    })
}

四、atomic原子包操作

原子包將指定的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全的加減交換操作； 網(wǎng)上還有一大堆關(guān)于原子包的api感興趣的小伙伴可以自行百度,這里就不細(xì)細(xì)闡述了

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

var x int64 = 0

var wg sync.WaitGroup

/*
    原子操作是將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包枷鎖,直接通過指定的函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的操作
    可以使用load讀取、store寫入、add修改、swap交換。
    // 類似于讀取一個(gè)變量、對一個(gè)變量進(jìn)行賦值
*/
func addone() {
    // 沒有加鎖進(jìn)行并發(fā)的話，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失的情況
    defer wg.Done()
    // x++

    // 不用加鎖也可以使用的行云流水
    // 第一個(gè)參數(shù)是進(jìn)行操作的數(shù)據(jù),第二個(gè)是增加的步長
    atomic.AddInt64(&x, 1)

}
func csf() {
    // 進(jìn)行比較相等則將新值替換舊值
    ok := atomic.CompareAndSwapInt64(&x, 100, 200)
    fmt.Println(ok, x)
}

func main() {
    for i := 0; i < 50000; i++ {
        wg.Add(1)
        go addone()
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println(x)
    x = 100
    csf()
    fmt.Println(123)
}

以上就是關(guān)于“Go語言互斥鎖與讀寫鎖實(shí)例分析”這篇文章的內(nèi)容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內(nèi)容對大家有幫助，若想了解更多相關(guān)的知識內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。