Golang 共享内存

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  Golang语言中,进程间通信除了使用channel,还可以使用共享内存,即sync包。

Q-1

package main
import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	for i := 1; i < 6; i++ {
		go func(x int) {
			time.Sleep(time.Second)
			fmt.Println("第", x, "个子goroutine执行结束")
		}(i)
	}
	fmt.Println("主goroutine执行结束")
}

  上面的代码毫无疑问的只会输出:“主goroutine执行结束”,而不会输出子goroutine执行结束,这是因为,主协程一旦执行完毕,整个进程就会结束。

  

sync组等待

  sync包中常用的有三个方法:Add(num int) 、 Done()、 Wait()

  sync中会在内部维持一个类似于计数器的东西,通过Add方法来增加计数器的值,增加参数num;通过Done来减少计数器的值,一次只能减少1;Wait方法会使主协程阻塞,只有到内部计数器的值为0时,阻塞才会解开。

  用法如下:

package main
import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)
func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 1; i < 6; i++ {
		wg.Add(1) //计数器加1
		go func(x int) {
			time.Sleep(time.Second)
			fmt.Println("第", x, "个子goroutine执行结束")
			wg.Done() //goroutine执行完毕,计数器减1
		}(i)
	}
	wg.Wait()  // 计数器不为0的时候,一直阻塞;计数器变为0的时候,阻塞解开
	fmt.Println("主goroutine执行结束")
}

  注意:添加的计时器数量必须比减少计时器的数量要少,否则会引发死锁。

  比如,将计数器值增加了10,但是只执行了9次计数器减少,剩余一个计数器,计数器的值始终不为0,则主协程一直等待,形成死锁。但是较少计数器的次数可以比计数器的值要大,可以提前结束主协程的阻塞。

  

Q-2

  请看下面一段代码,尝试在两个循环中,各自使sum加1,执行1000次,乍一看,觉得结果是sum的最终结果是2000,但是真正执行之后,结果不是2000。

package main
import (
	"fmt"
	"sync"
)
func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(2)
	var sum int = 0
	go func() {
		for i := 0; i < 1000; i++ {
			sum++
		}
		wg.Done()
	}()
	go func() {
		for i := 0; i < 1000; i++ {
			sum++
		}
		wg.Done()
	}()

	wg.Wait()
	fmt.Println(sum)
}

  

sync互斥锁

  sync互斥锁有两个常用的方法,Lock()加锁,Unlock()解锁。使用Lock加锁后,不能再进行加锁,只有当对其进行Unlock解锁之后,才能对其加锁。这个很好理解。

  如果对一个未加锁的资源进行解锁,会引发panic异常。

  可以在一个goroutine中对一个资源加锁,而在另外一个goroutine中对该资源进行解锁。

  使用示例如下:

package main
import (
	"fmt"
	"sync"
)
func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	var mutex sync.Mutex
	wg.Add(2)
	var sum int = 0
	go func() {
		for i := 0; i < 1000; i++ {
			mutex.Lock() //上锁
			sum++
			mutex.Unlock()//解锁
		}
		wg.Done()
	}()
	go func() {
		for i := 0; i < 1000; i++ {
			mutex.Lock() //加锁
			sum++
			mutex.Unlock() //解锁
		}
		wg.Done()
	}()

	wg.Wait()
	fmt.Println(sum)
}

  

sync读写互斥锁(多读单写锁)

  允许对同一资源进行同时读,但是不能进行同时写,也不能进行一边读,一边写。

  如果一个资源被加了写锁,那么就不能再给他加其他锁,包括写锁,只能等写锁解开后,才能继续加其他锁。如果一个资源被加了读锁,那么,仍然可以给该资源加读锁,但是不能加写锁,必须等读锁释放后,才能加写锁。

  sync.RWMutex有四个常用的方法:

    Lock()加写锁  、 Unlock()取消写锁 、 RLock()加读锁 、 RUnlock()释放读锁

  使用示例:

package main

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

var rwMutex sync.RWMutex //定义一个读写互斥锁

//注意传递的组等待是指针形式
func WriteData(wg *sync.WaitGroup, id int) {
	rwMutex.Lock() //加 写锁
	fmt.Println("增加第", id, "个写锁")
	for i := 0; i < 5; i++ {
		fmt.Println("进行写操作")
		time.Sleep(time.Second)
	}
	fmt.Println("释放第", id, "个写锁")
	rwMutex.Unlock() //释放 写锁
	wg.Done()
}

func ReadData(wg *sync.WaitGroup, id int) {
	rwMutex.RLock() //加 读锁
	fmt.Println("增加第", id, "个读锁")
	for i := 0; i < 5; i++ {
		fmt.Println("进行读操作")
		time.Sleep(time.Second)
	}
	fmt.Println("释放第", id, "个读锁")
	rwMutex.RUnlock() //释放 读锁
	wg.Done()
}

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 1; i < 3; i++ {
		wg.Add(1)
		go WriteData(&wg, i)
	}
	for i := 1; i < 4; i++ {
		wg.Add(1)
		go ReadData(&wg, i)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("主程序执行完毕")
}

  运行之后,就会发现,只有一个写加锁,只有写解锁之后,才允许加其他锁;如果是加读锁之后,可以再加读锁。

 

Q-3

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func demo() {
	fmt.Println("运行demo函数")
}

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			demo()
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
	fmt.Println("主程序结束")
}

  这个示例代码运行之后,会输出10次“运行demo函数”,因为有10个goroutine,每个goroutine都运行了1次。

  现在的需求是:虽然有10个goroutine,但是希望只有一个goroutine中执行demo函数,如果一个goroutine执行过了demo函数,其他的goroutine就会忽略demo函数,不去执行demo,保证demo函数只被执行一次。

 

sync.once初始化

  sync.Once就是用来解决上面这个问题的:Once的作用就是多次调用,但只执行一次,Once只有一个方法->Once.Do(func),向Do中传入一个函数,在第一次执行Once.Do()的时候,才执行传入的func,以后在执行Once.Do(),就不会再执行传入的func。

  示例如下:

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func demo() {
	fmt.Println("运行demo函数")
}

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	var once sync.Once
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			once.Do(demo)
			//注意不要写成once.Do(demo()),这样写是把demo()的运行结果传入Do
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
	fmt.Println("主程序结束")
}

  这样就不会执行多次demo(),而只输出一次“运行demo函数”

 


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本文来自:博客园

感谢作者:-beyond

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