Golang goroutine协程(二) 并发资源竞争

package main

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

var (
   count int32
   wg    sync.WaitGroup
)

func main() {
   wg.Add(2)
   go incCount()
   go incCount()
   wg.Wait()
   fmt.Println(count)
}
func incCount() {
   defer wg.Done()
   for i := 0; i < 200000; i++ {
       value := count
       runtime.Gosched()
       value++
       count = value
   }

}

Go为我们提供了一个工具帮助我们检查是否存在共享资源竞争的问题，本范例Goroutine 6 这个协程发现了一个资源竞争问题，证明上述代码写的有问题啦

[root@contoso100 ~]# cd $GOPATH/src/contoso.org/hello && go build -race
[root@contoso100 hello]# hello
200162
[root@contoso100 hello]# ./hello
==================
WARNING: DATA RACE
Read at 0x0000005880e0 by goroutine 6:
main.incCount()
      /root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:24 +0x78

Previous write at 0x0000005880e0 by goroutine 7:
main.incCount()
      /root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:27 +0x9a

Goroutine 6 (running) created at:
main.main()
      /root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:16 +0x5f

Goroutine 7 (running) created at:
main.main()
      /root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:17 +0x77
==================
384626
Found 1 data race(s)
[root@contoso100 hello]#

输出结果表明，找到了一个资源竞争，连在那一行代码出了问题，都标示出来了。Goroutine 6 在代码第24行读取共享资源 value := count,

而这时Goroutine 7 正在代码第27行修改共享资源 count = value,同时有2个Goroutine对其进行了读写操作，所以就出现了共享资源竞争导致输出结果不确定了，而

Goroutine 6 (running) created at:
main.main()

/root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:16 +0x5f

Goroutine 7 (running) created at:
main.main()

/root/code/go/src/contoso.org/hello/main.go:17 +0x77

这两个Goroutine都是从main函数启动的，在代码的第16行、第17行，是通过go关键字启动的协程

[root@contoso100 hello]# tree ## bin目录也有一个hello可执行程序，与下面这个hello不是同一个可执行程序，所以上面执行hello 会出现不同的输出现象
.
├── debug
├── hello
└── main.go

0 directories, 3 files
[root@contoso100 hello]#

再看另外一种情形：

[root@contoso100 ~]# cd $GOPATH/src/contoso.org/hello && go build -race
[root@contoso100 hello]# ./hello
211047
[root@contoso100 hello]# ./hello
212399
[root@contoso100 hello]# ./hello
217222
[root@contoso100 hello]# ./hello
237363
[root@contoso100 hello]#
没能检测出有共享资源竞争，但是输出的结果还是一个不确定的数，正确的结果应该输出400000，象下面

func incCount() {
   defer wg.Done()
   for i := 0; i < 200000; i++ {
       runtime.Gosched()
       atomic.AddInt32(&count, int32(1))

   }
}

这样调整代码就没问题了，也可这样调整代码同样没有问题

func incCount() {
   defer wg.Done()
   for i := 0; i < 200000; i++ {
       atomic.AddInt32(&count, int32(1))
       runtime.Gosched()
   }
}

源码如下调整也没有问题使用比较交换的方式 (cas) :

package main

import (
   "fmt"
   "runtime"
   "sync"
   "sync/atomic"
)

var (
   count int32
   wg    sync.WaitGroup
)

func main() {
   wg.Add(2)
   go incCount()
   go incCount()
   wg.Wait()
   fmt.Println(count)
}
func incCount() {
   defer wg.Done()
   for i := 0; i < 200000; i++ {
       addValue(int32(1))
       runtime.Gosched()
   }
}

//不断地尝试原子地更新count的值,直到操作成功为止
func addValue(delta int32) {
   //在被操作值被频繁变更的情况下,CAS操作并不那么容易成功
   //so 不得不利用for循环以进行多次尝试
   for {
       //old := count
       //在进行读取value的操作的过程中,其他对此值的读写操作是可以被同时进行的,那么这个读操作很可能会读取到一个只被修改了一半的数据.
       //因此我们要使用载入
       old := atomic.LoadInt32(&count) //返回该指针指向的那个值
       //先判断参数&count指向的被操作值与参数old的值是否相等,
       //若上述判断是相等的，那么就执行 old = old + delta 新值替代旧值的操作;否则就忽略这种替换操作
       if atomic.CompareAndSwapInt32(&count, old, old+delta) {
           //在函数CompareAndSwapInt32新值替代旧值成功并返回true时,退出死循环
           break
       }
       //操作失败的缘由总会是count的旧值已不与old的值相等了.
       //CAS操作虽然不会让某个Goroutine阻塞在某条语句上,但是仍可能会使流产的执行暂时停一下,不过时间大都极其短暂.
   }
}

使用互斥锁 sync.Mutex 实现也没有问题：
package main

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

var (
   count int32
   wg    sync.WaitGroup
   mutex sync.Mutex
)

func main() {
   wg.Add(2)
   go incCount()
   go incCount()
   wg.Wait()
   fmt.Println(count)
}
func incCount() {
   defer wg.Done()
   for i := 0; i < 200000; i++ {
       mutex.Lock()
       value := count
       runtime.Gosched()
       value++
       count = value
       mutex.Unlock()
   }
}