原 golang互斥锁的一个案例

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

type Counter struct {
	mu sync.Mutex
	x  int64
}

func (c *Counter) Inc() {
	c.mu.Lock()
	defer c.mu.Unlock()
	c.x++
}
func main() {
	runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
	c := Counter{}
	var wait sync.WaitGroup
	wait.Add(4)
	for k := 4; k > 0; k-- {
		go func() {
			for i := 2500000; i > 0; i-- {
				c.Inc()
			}
			wait.Done()
		}()
	}
	wait.Wait()
	fmt.Println(c.x)
}

上面是一个比较常见的例子,如下是整理的一些解释

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

golang中sync包实现了两种锁Mutex (互斥锁)和RWMutex(读写锁),其中RWMutex是基于Mutex实现的,只读锁的实现使用类似引用计数器的功能.

type Mutex

    func (m *Mutex) Lock()

    func (m *Mutex) Unlock()

type RWMutex

    func (rw *RWMutex) Lock()

    func (rw *RWMutex) RLock()

    func (rw *RWMutex) RLocker() Locker

    func (rw *RWMutex) RUnlock()

    func (rw *RWMutex) Unlock()

 

其中Mutex为互斥锁,Lock()加锁,Unlock()解锁,使用Lock()加锁后,便不能再次对其进行加锁,直到利用Unlock()解锁对其解锁后,才能再次加锁.适用于读写不确定场景,即读写次数没有明显的区别,并且只允许只有一个读或者写的场景,所以该锁叶叫做全局锁.

func (m *Mutex) Unlock()用于解锁m,如果在使用Unlock()前未加锁,就会引起一个运行错误.

已经锁定的Mutex并不与特定的goroutine相关联,这样可以利用一个goroutine对其加锁,再利用其他goroutine对其解锁.

正常运行例子:

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
func main() {  
    var l *sync.Mutex  
    l = new(sync.Mutex)  
    l.Lock()  
    defer l.Unlock()  
    fmt.Println("1")  
}  
结果输出:1   

当Unlock()在Lock()之前使用时,便会报错

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
func main() {  
    var l *sync.Mutex  
    l = new(sync.Mutex)  
    l.Unlock()  
    fmt.Println("1")  
    l.Lock()  
}  
运行结果: panic: sync: unlock of unlocked mutex  

当在解锁之前再次进行加锁,便会死锁状态

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
func main() {  
    var l *sync.Mutex  
    l = new(sync.Mutex)  
    l.Lock()  
    fmt.Println("1")  
    l.Lock()  
}  
运行结果:  1  
    
  fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!  

RWMutex是一个读写锁,该锁可以加多个读锁或者一个写锁,其经常用于读次数远远多于写次数的场景.

  func (rw *RWMutex) Lock()  写锁,如果在添加写锁之前已经有其他的读锁和写锁,则lock就会阻塞直到该锁可用,为确保该锁最终可用,已阻塞的 Lock 调用会从获得的锁中排除新的读取器,即写锁权限高于读锁,有写锁时优先进行写锁定
  func (rw *RWMutex) Unlock() 写锁解锁,如果没有进行写锁定,则就会引起一个运行时错误.

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
func main() {  
    var l *sync.RWMutex  
    l = new(sync.RWMutex)  
    l.Unlock()  
    fmt.Println("1")  
    l.Lock()  
}  
运行结果:panic: sync: unlock of unlocked mutex  

 func (rw *RWMutex) RLock() 读锁,当有写锁时,无法加载读锁,当只有读锁或者没有锁时,可以加载读锁,读锁可以加载多个,所以适用于"读多写少"的场景

func (rw *RWMutex)RUnlock() 读锁解锁,RUnlock 撤销单次 RLock 调用,它对于其它同时存在的读取器则没有效果。若 rw 并没有为读取而锁定,调用 RUnlock 就会引发一个运行时错误(注:这种说法在go1.3版本中是不对的,例如下面这个例子)。

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
func main() {  
    var l *sync.RWMutex  
    l = new(sync.RWMutex)  
    l.RUnlock()    //1个RUnLock  
    fmt.Println("1")  
    l.RLock()                
}  
  
运行结果:1  
但是程序中先尝试 解锁读锁,然后才加读锁,但是没有报错,并且能够正常输出.  

分析:go1.3版本中出现这种情况的原因分析,通过阅读源码可以很清晰的得到结果

func (rw *RWMutex) RUnlock() {  
    if raceenabled {  
        _ = rw.w.state  
        raceReleaseMerge(unsafe.Pointer(&rw.writerSem))  
        raceDisable()  
    }<span style="color:#FF0000;">  
    if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1) < 0 { //readercounter初始值为0,调用RUnLock之后变为-1,继续往下执行  
        // A writer is pending.  
        if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) == 0 { //此时readerwaiter变为1,1-1之后变为0,可以继续以后的操作.</span>  
            // The last reader unblocks the writer.  
            runtime_Semrelease(&rw.writerSem)  
        }  
    }  
    if raceenabled {  
        raceEnable()  
    }  
}  

当RUnlock多于RLock多个时,便会报错,进入死锁.实例如下:

package main  
  
import (  
    "fmt"  
    "sync"  
)  
  
type s struct {  
    readerCount int32  
}  
  
func main() {  
    l := new(sync.RWMutex)  
    l.RUnlock()  
    l.RUnlock()        //此处出现死锁  
    fmt.Println("1")  
    l.RLock()  
}  
运行结果:  
1  
    
  fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!  

总结:

所以在go1.3版本中,运行过程中允许RUnLock早于RLock一个,也只能早于1个(注:虽然代码允许,但是强烈不推荐使用),并且在早于之后必须利用RLock进行加锁才可以继续使用.

本文来自:开源中国博客

感谢作者:tree2013

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