sync.Cond学习笔记

sync.Cond

go/sync

sync.Cond用于goroutine之间的协作,用于协程的挂起和唤醒。当多个协程之间协作时，有可能一个协程需要依赖别的协程完成后再进行某种操作，这时可依据管道进行通信，这对于两个协程之间是比较方便的。但若是多个协程依赖一个协程的完成后再进行某种操作，那么就可以使用sync.Cond来实现了；

例子：

package main

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

var locker = new(sync.Mutex)
var cond = sync.NewCond(locker)

func main() {
    for i := 0; i < 40; i++ {
        go func(x int) {
            cond.L.Lock()         //获取锁
            cond.Wait()           //等待通知,阻塞当前goroutine
              cond.L.Unlock()       //释放锁
            fmt.Println(x)
            time.Sleep(time.Second * 1)

        }(i)
    }
    time.Sleep(time.Second * 1)
    fmt.Println("Signal...")
    cond.Signal() // 下发一个通知给已经获取锁的goroutine
    time.Sleep(time.Second * 1)
    cond.Signal() // 3秒之后 下发一个通知给已经获取锁的goroutine
    time.Sleep(time.Second * 3)
    cond.Broadcast() //3秒之后 下发广播给所有等待的goroutine
    fmt.Println("Broadcast...")
    time.Sleep(time.Second * 60)
}

协程在使用cond时，首先需要对cond持有的锁进行加锁操作，然后调用Wait函数等待，后续操作会阻塞在Wait处；当主协程决定唤醒等待的协程时，它会使用Signal（随机唤醒一个等待的协程）或Broadcast（唤醒所有等待的协程）唤醒等待的协程。当某一协程被唤醒后，Wait函数会返回，此时需要解锁，之后便可以做后续的操作了；

实现细节：
cond的数据结构

type Cond struct {
    noCopy noCopy

    // L is held while observing or changing the condition
    L Locker

    notify  notifyList
    checker copyChecker
}

Cond结构体持有一把锁，这个锁用来做协程间的同步操作；notify是一个唤醒队列，所有调用过Wait方法的协程都会被加入到这个唤醒队列中

Wait函数

func (c *Cond) Wait() {
    c.checker.check()
    t := runtime_notifyListAdd(&c.notify)
    c.L.Unlock()
    runtime_notifyListWait(&c.notify, t)
    c.L.Lock()
}

首先，当前协程会被加入到notifyList中，之后会解锁L，这是因为以便让别的协程可以获取到锁，做同样的操作（lock, wait, unlock）中的lock这一步；之后runtime_notifyListWait会阻塞，即所有调用过Wait函数的协程都会阻塞在这个地方；
之后若该协程被唤醒，那么runtime_notifyListWait会返回，此时又回重新给L加锁，然后第一个抢占到这个返回操作的协程，它的Wait操作真正返回了；这个协程的Wait函数外部，可能后续还会做一些需要互斥的操作，在这个协程做完所有操作后，按照规定它会调用Unlock解锁，这时别的协程的Wait函数才能真正的返回，做后续操作；

关于唤醒函数就比较简单了：

func (c *Cond) Signal() {
    c.checker.check()
    runtime_notifyListNotifyOne(&c.notify)
}

func (c *Cond) Broadcast() {
    c.checker.check()
    runtime_notifyListNotifyAll(&c.notify)
}

从队列中唤醒即可

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