并發(fā)安全，就是多個(gè)并發(fā)體在同一段時(shí)間內(nèi)訪問(wèn)同一個(gè)共享數(shù)據(jù),共享數(shù)據(jù)能被正確處理。

很多語(yǔ)言的并發(fā)編程很容易在同時(shí)修改某個(gè)變量的時(shí)候，因?yàn)椴僮鞑皇窃拥?，而出現(xiàn)錯(cuò)誤計(jì)算，比如一個(gè)加法運(yùn)算使用中的變量被修改，而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)，典型的像統(tǒng)計(jì)商品庫(kù)存。

個(gè)人建議只要涉及到共享變量統(tǒng)統(tǒng)使用channel，因?yàn)?code>channel源碼中使用了互斥鎖，它是并發(fā)安全的。

我們可以不用，但不可以不了解，手中有糧心中不慌。

并發(fā)不安全的例子

數(shù)組是并發(fā)不安全的，在例子開(kāi)始前我們要知道append函數(shù)的行為：長(zhǎng)度足夠在原數(shù)組cap內(nèi)追加函數(shù)，增加len，長(zhǎng)度不夠則觸發(fā)擴(kuò)容，申請(qǐng)新數(shù)組cap增加一倍，賦值遷移。

所以在這個(gè)過(guò)程中，僅討論擴(kuò)容操作的話可能存在同時(shí)申請(qǐng)并賦值的情況，導(dǎo)致漏掉某次擴(kuò)容增加的數(shù)據(jù)。

var s []int

func appendValue(i int) {
	s = append(s, i)
}

func main() {
	for i := 0; i < 10000; i++ { //10000個(gè)協(xié)程同時(shí)添加切片
		go appendValue(i)
	}
    time.Sleep(2)
    fmt.Println(len(s))
}

比如上例，10000 個(gè)協(xié)程同時(shí)為切片增加數(shù)據(jù)，你可以嘗試運(yùn)行一下，打印出來(lái)的一定不是 10000 。

• 以上并發(fā)操作的同一個(gè)資源，專(zhuān)業(yè)名詞叫做臨界區(qū)。
• 因?yàn)椴l(fā)操作存在數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)值意外改寫(xiě)，最后的結(jié)果與期待的不符，這種問(wèn)題統(tǒng)稱(chēng)為競(jìng)態(tài)問(wèn)題。

常見(jiàn)于控制商品減庫(kù)存，控制余額增減等情況。 那么有什么辦法解決競(jìng)態(tài)問(wèn)題呢？

• 互斥鎖：讓訪問(wèn)某個(gè)臨界區(qū)的時(shí)候，只有一個(gè) goroutine 可以訪問(wèn)。
• 原子操作：讓某些操作變成原子的，這個(gè)后續(xù)討論。

這兩個(gè)思路貫穿了無(wú)數(shù)的高并發(fā)/分布式方案，區(qū)別是在一個(gè)進(jìn)程應(yīng)用中使用，還是借助某些第三方手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如中間件。獨(dú)孤九劍森羅萬(wàn)象一定要牢牢記住。

互斥鎖

Go 語(yǔ)言中互斥鎖的用法如下：

var lock sync.Mutex //互斥鎖
lock.Lock() //加鎖
s = append(s, i)
lock.Unlock() //解鎖

在訪問(wèn)臨界區(qū)的前后加上互斥鎖，就可以保證不會(huì)出現(xiàn)并發(fā)問(wèn)題。

我們修改還是上一個(gè)4.7.1的例子，為其增加互斥鎖。

var s []int
var lock sync.Mutex

appendValueSafe := func(i int) {
    lock.Lock()
    s = append(s, i)
    lock.Unlock()
}

for i := 0; i < 10000; i++ { //10000個(gè)協(xié)程同時(shí)添加切片
    go appendValueSafe(i)
}
time.Sleep(2)
fmt.Println(len(s))

• 對(duì)共享變量s的寫(xiě)入操作加互斥鎖，保證同一時(shí)刻只有一個(gè)goroutine修改內(nèi)容。
• 加鎖之后到解鎖之前的內(nèi)容，同一時(shí)刻只有一個(gè)訪問(wèn)，無(wú)論讀寫(xiě)。
• 無(wú)論多少次都輸出10000，不會(huì)再出現(xiàn)競(jìng)態(tài)問(wèn)題。
• 要注意：如果在寫(xiě)的同時(shí)，有并發(fā)讀操作時(shí)，為了防止不要讀取到寫(xiě)了一半數(shù)據(jù)，需要為讀操作也加鎖。

讀寫(xiě)鎖

互斥鎖是完全互斥的，并發(fā)讀沒(méi)有修改的情況下是不會(huì)有問(wèn)題的，也沒(méi)有必要在并發(fā)讀的時(shí)候加鎖不然效率會(huì)變低。

用法：

rwlock sync.RWMutex
//讀鎖
rwlock.RLock()
rwlock.RUnlock()

//寫(xiě)鎖
rwlock.Lock()
rwlock.Unlock()

并發(fā)讀不互斥可以同時(shí)，在一個(gè)寫(xiě)鎖獲取時(shí)，其他所有鎖都等待， 口訣：讀讀不互斥、讀寫(xiě)互斥、寫(xiě)寫(xiě)互斥。具體測(cè)算速度的代碼可以見(jiàn)4.7.3的源碼，感興趣的可以改下注釋位置看下效率是有很明顯的提升的。

小結(jié)

• 學(xué)習(xí)了幾個(gè)名詞：臨界區(qū)、競(jìng)態(tài)問(wèn)題、互斥鎖、原子操作、讀寫(xiě)鎖。
• 互斥鎖：sync.Mutex, 讀寫(xiě)鎖：sync.RWMutex 都是 sync 包的。
• 讀寫(xiě)鎖比互斥鎖效率高。

問(wèn)題：只加寫(xiě)鎖可以嗎？為什么？

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Go并發(fā)與鎖的兩種方式該如何提效的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go并發(fā)與鎖提效內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論