GO語言并發(fā)之好用的sync包詳解
sync.Map 并發(fā)安全的Map
反例如下,兩個Goroutine
分別讀寫。
func unsafeMap(){ var wg sync.WaitGroup m := make(map[int]int) wg.Add(2) go func() { defer wg.Done() for i := 0; i < 10000; i++ { m[i] = i } }() go func() { defer wg.Done() for i := 0; i < 10000; i++ { fmt.Println(m[i]) } }() wg.Wait() }
執(zhí)行報錯:
0
fatal error: concurrent map read and map write
goroutine 7 [running]:
runtime.throw({0x10a76fa, 0x0})
......
使用并發(fā)安全的Map
func safeMap() { var wg sync.WaitGroup var m sync.Map wg.Add(2) go func() { defer wg.Done() for i := 0; i < 10000; i++ { m.Store(i, i) } }() go func() { defer wg.Done() for i := 0; i < 10000; i++ { fmt.Println(m.Load(i)) } }() wg.Wait() }
- 不需要
make
就能使用 - 還內置了
Store
、Load
、LoadOrStore
、Delete
、Range
等操作方法,自行體驗。
sync.Once 只執(zhí)行一次
很多場景下我們需要確保某些操作在高并發(fā)的場景下只執(zhí)行一次,例如只加載一次配置文件、只關閉一次通道等。
init
函數(shù)是當所在的 package
首次被加載時執(zhí)行,若遲遲未被使用,則既浪費了內存,又延長了程序加載時間。
sync.Once
可以在代碼的任意位置初始化和調用,因此可以延遲到使用時再執(zhí)行,并發(fā)場景下是線程安全的。
在多數(shù)情況下,sync.Once
被用于控制變量的初始化,這個變量的讀寫滿足如下三個條件:
- 當且僅當?shù)谝淮卧L問某個變量時,進行初始化(寫);
- 變量初始化過程中,所有讀都被阻塞,直到初始化完成;
- 變量僅初始化一次,初始化完成后駐留在內存里。
var loadOnce sync.Once var x int for i:=0;i<10;i++{ loadOnce.Do(func() { x++ }) } fmt.Println(x)
輸出
1
sync.Cond 條件變量控制
sync.Cond
基于互斥鎖/讀寫鎖,它和互斥鎖的區(qū)別是什么呢?
互斥鎖 sync.Mutex
通常用來保護臨界區(qū)和共享資源,條件變量 sync.Cond
用來協(xié)調想要訪問共享資源的 goroutine
。
也就是在存在共享變量時,可以直接使用sync.Cond
來協(xié)調共享變量,比如最常見的共享隊列,多消費多生產的模式。
我一開始也很疑惑為什么不使用channel
和select
的模式來做生產者消費者模型(實際上也可以),這一節(jié)不是重點就不展開討論了。
創(chuàng)建實例
func NewCond(l Locker) *Cond
NewCond
創(chuàng)建 Cond
實例時,需要關聯(lián)一個鎖。
廣播喚醒所有
func (c *Cond) Broadcast()
Broadcast
喚醒所有等待條件變量 c
的 goroutine
,無需鎖保護。
喚醒一個協(xié)程
func (c *Cond) Signal()
Signal
只喚醒任意 1 個等待條件變量 c
的 goroutine
,無需鎖保護。
等待
func (c *Cond) Wait()
每個 Cond 實例都會關聯(lián)一個鎖 L(互斥鎖 *Mutex,或讀寫鎖 *RWMutex),當修改條件或者調用 Wait 方法時,必須加鎖。
舉個不恰當?shù)睦?,實現(xiàn)一個經典的生產者和消費者模式,但有先決條件:
- 邊生產邊消費,可以多生產多消費。
- 生產后通知消費。
- 隊列為空時,暫停等待。
- 支持關閉,關閉后等待消費結束。
- 關閉后依然可以生產,但無法消費了。
var ( cnt int shuttingDown = false cond = sync.NewCond(&sync.Mutex{}) )
cnt
為隊列,這里直接用變量代替了,變量就是隊列長度。shuttingDown
消費關閉狀態(tài)。cond
現(xiàn)成的隊列控制。
生產者
func Add(entry int) { cond.L.Lock() defer cond.L.Unlock() cnt += entry fmt.Println("生產咯,來消費吧") cond.Signal() }
消費者
func Get() (int, bool) { cond.L.Lock() defer cond.L.Unlock() for cnt == 0 && !shuttingDown { fmt.Println("未關閉但空了,等待生產") cond.Wait() } if cnt == 0 { fmt.Println("關閉咯,也消費完咯") return 0, true } cnt-- return 1, false }
關閉程序
func Shutdown() { cond.L.Lock() defer cond.L.Unlock() shuttingDown = true fmt.Println("要關閉咯,大家快消費") cond.Broadcast() }
主程序
var wg sync.WaitGroup wg.Add(2) time.Sleep(time.Second) go func() { defer wg.Done() for i := 0; i < 10; i++ { go Add(1) if i%5 == 0 { time.Sleep(time.Second) } } }() go func() { defer wg.Done() shuttingDown := false for !shuttingDown { var cur int cur, shuttingDown = Get() fmt.Printf("當前消費 %d, 隊列剩余 %d \n", cur, cnt) } }() time.Sleep(time.Second * 5) Shutdown() wg.Wait()
- 分別創(chuàng)建生產者與消費者。
- 生產10個,每5個休息1秒。
- 持續(xù)消費。
- 主程序關閉隊列。
輸出
生產咯,來消費吧
當前消費 1, 隊列剩余 0
未關閉但空了,等待生產
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
當前消費 1, 隊列剩余 1
當前消費 1, 隊列剩余 0
未關閉但空了,等待生產
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
當前消費 1, 隊列剩余 2
當前消費 1, 隊列剩余 1
當前消費 1, 隊列剩余 0
未關閉但空了,等待生產
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
生產咯,來消費吧
當前消費 1, 隊列剩余 1
當前消費 1, 隊列剩余 2
當前消費 1, 隊列剩余 1
當前消費 1, 隊列剩余 0
未關閉但空了,等待生產
要關閉咯,大家快消費
關閉咯,也消費完咯
當前消費 0, 隊列剩余 0
小結
1.sync.Map 并發(fā)安全的Map。
2.sync.Once 只執(zhí)行一次,適用于配置讀取、通道關閉。
3.sync.Cond 控制協(xié)調共享資源。
以上就是GO語言并發(fā)之好用的sync包詳解的詳細內容,更多關于GO語言 sync包的資料請關注腳本之家其它相關文章!
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