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并发是同时发生多个计算或事件的能力。并发通常通过同时执行多个任务或进程来实现#xff0c;这些任务或进程共享相同的资源#xff08;例如内存或处理器#xff09;。并发使用的基本机制被称为锁。在Go语言中#xff0c;锁是一个类型变量#xff0c;它包含一…1. 并发基础
并发是同时发生多个计算或事件的能力。并发通常通过同时执行多个任务或进程来实现这些任务或进程共享相同的资源例如内存或处理器。并发使用的基本机制被称为锁。在Go语言中锁是一个类型变量它包含一个内部计数器用于跟踪已获取的锁的数量。当一个goroutine获取一个锁时它会将计数器增加一当一个goroutine释放一个锁时它会将计数器减少一。
2. 锁类型
Go语言中提供了五种类型的锁互斥锁mutex、读写锁RWMutex、等待组WaitGroup、一次性锁Once和条件变量Cond。
互斥锁mutex是一个基础的锁它只能被一个goroutine同时持有。如果另一个goroutine试图获取一个已被持有的互斥锁它将被阻塞直到持有锁的goroutine释放锁。
package mainimport (fmtsync
)func main() {// 创建一个互斥锁var mutex sync.Mutex// 使用互斥锁保护共享资源mutex.Lock()fmt.Println(Only one goroutine can access the shared resource at a time.)mutex.Unlock()
}读写锁RWmutex是一种更高级的锁它允许多个goroutine同时读取受保护的数据但只允许一个goroutine同时写入受保护的数据。这可以提高程序的性能因为读取操作通常比写入操作要快。
package mainimport (fmtsync
)func main() {// 创建一个读写锁var rwmutex sync.RWMutex// 使用读写锁保护共享资源rwmutex.RLock()fmt.Println(Multiple goroutines can read the shared resource at the same time.)rwmutex.RUnlock()// 使用写锁保护共享资源rwmutex.Lock()fmt.Println(Only one goroutine can write to the shared resource at a time.)rwmutex.Unlock()
}等待组WaitGroup是一个同步原语它允许一个goroutine等待其他一组goroutine完成。
package mainimport (syncfmt
)var wg sync.WaitGroupfunc main() {// 创建10个goroutine来并发地执行任务for i : 0; i 10; i {wg.Add(1) // 告诉等待组有1个goroutine需要等待go func() {// 执行任务fmt.Println(Hello, world!)wg.Done() // 告诉等待组当前goroutine已完成}()}// 等待所有goroutine完成wg.Wait()fmt.Println(All goroutines have finished.)
}一次性锁Once是一个同步原语它确保某个操作只被执行一次。
package mainimport (syncfmt
)var once sync.Oncefunc main() {// 只执行一次init函数once.Do(func() {fmt.Println(Hello, world!)})
}条件变量Cond是一种同步原语它允许一个goroutine等待某个条件满足。
package mainimport (syncfmttime
)var cond sync.NewCond(sync.Mutex{})
var count intfunc main() {go func() {// 等待count大于0cond.L.Lock()for count 0 {cond.Wait()}cond.L.Unlock()fmt.Println(Count is greater than 0.)}()// 将count设置为1并通知等待的goroutinetime.Sleep(1 * time.Second)cond.L.Lock()count 1cond.Signal()cond.L.Unlock()
}3.锁的注意事项
死锁死锁是指两个或多个goroutine相互等待对方释放锁从而导致程序永远无法继续执行。为了避免死锁必须确保每个goroutine在释放一个锁之前都必须获取该锁。锁争用锁争用是指多个goroutine同时尝试获取同一个锁从而导致程序性能下降。为了减少锁争用可以尽量使用读写锁并减少锁的持有时间。锁粒度锁粒度是指锁保护的资源的范围。锁粒度越小对程序并发性的影响就越小。因此在选择锁的类型和粒度时应权衡锁的性能和并发性。
