Go 并发编程

1、Mutex 几种状态
⚫ mutexLocked — 表示互斥锁的锁定状态；
⚫ mutexWoken — 表示从正常模式被从唤醒；
⚫ mutexStarving — 当前的互斥锁进入饥饿状态；
⚫ waitersCount — 当前互斥锁上等待的 Goroutine 个数；

 

2、Mutex 正常模式和饥饿模式
正常模式（非公平锁）
正常模式下，所有等待锁的 goroutine 按照 FIFO（先进先出）顺序等待。唤醒
的 goroutine 不会直接拥有锁，而是会和新请求 goroutine 竞争锁。新请求的
goroutine 更容易抢占：因为它正在 CPU 上执行，所以刚刚唤醒的 goroutine20
有很大可能在锁竞争中失败。在这种情况下，这个被唤醒的 goroutine 会加入
到等待队列的前面。

 

饥饿模式（公平锁）
为了解决了等待 goroutine 队列的长尾问题
饥饿模式下，直接由 unlock 把锁交给等待队列中排在第一位的 goroutine (队
头)，同时，饥饿模式下，新进来的 goroutine 不会参与抢锁也不会进入自旋状
态，会直接进入等待队列的尾部。这样很好的解决了老的 goroutine 一直抢不
 到锁的场景。

 

 

饥饿模式的触发条件：当一个 goroutine 等待锁时间超过 1 毫秒时，或者当前
队列只剩下一个 goroutine 的时候，Mutex 切换到饥饿模式。
总结
对于两种模式，正常模式下的性能是最好的，goroutine 可以连续多次获取
锁，饥饿模式解决了取锁公平的问题，但是性能会下降，这其实是性能和公平
的一个平衡模式。  

 


RWMutex 实现
通过记录 readerCount 读锁的数量来进行控制，当有一个写锁的时候，会将读
锁数量设置为负数 1<<30。目的是让新进入的读锁等待之前的写锁释放通知读
锁。同样的当有写锁进行抢占时，也会等待之前的读锁都释放完毕，才会开始21
进行后续的操作。 而等写锁释放完之后，会将值重新加上 1<<30, 并通知刚才
新进入的读锁（rw.readerSem），两者互相限制。
5、RWMutex 注意事项
⚫ RWMutex 是单写多读锁，该锁可以加多个读锁或者一个写锁
⚫ 读锁占用的情况下会阻止写，不会阻止读，多个 Goroutine 可以同时获取
读锁
⚫ 写锁会阻止其他 Goroutine（无论读和写）进来，整个锁由该 Goroutine
独占
⚫ 适用于读多写少的场景
⚫ RWMutex 类型变量的零值是一个未锁定状态的互斥锁
⚫ RWMutex 在首次被使用之后就不能再被拷贝
⚫ RWMutex 的读锁或写锁在未锁定状态，解锁操作都会引发 panic
⚫ RWMutex 的一个写锁去锁定临界区的共享资源，如果临界区的共享资源已
被（读锁或写锁）锁定，这个写锁操作的 goroutine 将被阻塞直到解锁
⚫ RWMutex 的读锁不要用于递归调用，比较容易产生死锁
⚫ RWMutex 的锁定状态与特定的 goroutine 没有关联。一个 goroutine 可
以 RLock（Lock），另一个 goroutine 可以 RUnlock（Unlock）
⚫ 写锁被解锁后，所有因操作锁定读锁而被阻塞的 goroutine 会被唤醒，并
都可以成功锁定读锁
⚫ 读锁被解锁后，在没有被其他读锁锁定的前提下，所有因操作锁定写锁而
被阻塞的 Goroutine，其中等待时间最长的一个 Goroutine 会被唤醒
           
Cond 是什么
Cond 实现了一种条件变量，可以使用在多个 Reader 等待共享资源 ready 的场
景（如果只有一读一写，一个锁或者 channel 就搞定了）
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每个 Cond 都会关联一个 Lock（*sync.Mutex or *sync.RWMutex），当修改条
件或者调用 Wait 方法时，必须加锁，保护 condition。 






、Broadcast 和 Signal 区别
func (c *Cond) Broadcast()
Broadcast 会唤醒所有等待 c 的 goroutine。
调用 Broadcast 的时候，可以加锁，也可以不加锁。
func (c *Cond) Signal()
Signal 只唤醒 1 个等待 c 的 goroutine。
调用 Signal 的时候，可以加锁，也可以不加锁。

 

Cond 中 Wait 使用
func (c *Cond) Wait()
Wait()会自动释放 c.L 锁，并挂起调用者的 goroutine。之后恢复执行，
Wait()会在返回时对 c.L 加锁。
除非被 Signal 或者 Broadcast 唤醒，否则 Wait()不会返回。
由于 Wait()第一次恢复时，C.L 并没有加锁，所以当 Wait 返回时，调用者通常
并不能假设条件为真。如下代码：。
取而代之的是, 调用者应该在循环中调用 Wait。（简单来说，只要想使用
condition，就必须加锁。）
c.L.Lock()
for !condition() {
 c.Wait()
}
... make use of condition ...
c.L.Unlock()