1. 互斥锁
先看个例子
func main(){
fmt.Println("start study golang...... ")
// 1.声明互斥锁
var mutex sync.Mutex
count:=0;
for r:=0;r<20 ;r++ {
go func() {
mutex.Lock()
count+=1;
defer mutex.Unlock();
}()
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("the count is : ", count)
}
}
每个资源都对应于一个可称为 “互斥锁” 的标记,这个标记用来保证在任意时刻,只能有一个协程(线程)访问该资源。其它的协程只能等待。
互斥锁是传统并发编程对共享资源进行访问控制的主要手段,它由标准库sync中的Mutex结构体类型表示。sync.Mutex类型只有两个公开的指针方法,Lock和Unlock。Lock锁定当前的共享资源,Unlock进行解锁。
在使用互斥锁时,一定要注意:对资源操作完成后,一定要解锁,否则会出现流程执行异常,死锁等问题。通常借助defer。锁定后,立即使用defer语句保证互斥锁及时解锁。如下所示:
var mutex sync.Mutex // 定义互斥锁变量 mutex
func write(){
mutex.Lock( )
defer mutex.Unlock( )
}
2. 读写锁
互斥锁的本质是当一个goroutine访问的时候,其他goroutine都不能访问。这样在资源同步,避免竞争的同时也降低了程序的并发性能。程序由原来的并行执行变成了串行执行。
其实,当我们对一个不会变化的数据只做“读”操作的话,是不存在资源竞争的问题的。因为数据是不变的,不管怎么读取,多少goroutine同时读取,都是可以的。
所以问题不是出在“读”上,主要是修改,也就是“写”。修改的数据要同步,这样其他goroutine才可以感知到。所以真正的互斥应该是读取和修改、修改和修改之间,读和读是没有互斥操作的必要的。
因此,衍生出另外一种锁,叫做读写锁。
读写锁可以让多个读操作并发,同时读取,但是对于写操作是完全互斥的。也就是说,当一个goroutine进行写操作的时候,其他goroutine既不能进行读操作,也不能进行写操作。
GO中的读写锁由结构体类型sync.RWMutex表示。此类型的方法集合中包含两对方法:
一组是对写操作的锁定和解锁,简称“写锁定”和“写解锁”:
func (*RWMutex)Lock()
func (*RWMutex)Unlock()
另一组表示对读操作的锁定和解锁,简称为“读锁定”与“读解锁”:
func (*RWMutex)RLock()
func (*RWMutex)RUnlock()
读写锁基本示例:
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)
var count int
var mutex sync.RWMutex
func main(){
fmt.Println("start study golang...... ")
// 1.声明互斥锁
//var mutex sync.Mutex
//count:=0;
//for r:=0;r<20 ;r++ {
// go func() {
// mutex.Lock()
// count+=1;
// defer mutex.Unlock();
// }()
// time.Sleep(time.Second)
// fmt.Println("the count is : ", count)
//}
for i := 0; i < 10; i++ {
go read(i + 1)
}
for i := 0; i < 10; i++ {
go write(i + 1)
}
time.Sleep(time.Second*5)
}
func write(n int) {
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
fmt.Errorf("写 goroutine %d 正在写数据...\n", n)
mutex.Lock()
num := rand.Intn(500)
count = num
fmt.Printf("写 goroutine %d 写数据结束,写入新值 %d\n", n, num)
mutex.Unlock()
}
func read(n int) {
mutex.RLock()
fmt.Printf("读 goroutine %d 正在读取数据...\n", n)
num := count
fmt.Printf("读 goroutine %d 读取数据结束,读到 %d\n", n, num)
mutex.RUnlock()
}
我们在read里使用读锁,也就是RLock和RUnlock,写锁的方法名和我们平时使用的一样,是Lock和Unlock。这样,我们就使用了读写锁,可以并发地读,但是同时只能有一个写,并且写的时候不能进行读操作。
我们从结果可以看出,读取操作可以并行,例如2,3,1正在读取,但是同时只能有一个写,例如1正在写,只能等待1写完,这个过程中不允许进行其它的操作。
处于读锁定状态,那么针对它的写锁定操作将永远不会成功,且相应的Goroutine也会被一直阻塞。因为它们是互斥的。