【Go】内存模型中的内存可见性

前言

使用go必然会使用到协程以及其他的并发操作，初期学习的时候，经常在启动协程时操作变量出现问题，要么就是变量没更新，要么就是各种崩溃，或者vscode报告警之类的，于是浅看了一下Go的内存模型，也了解到Happens Before的概念，这里记录一下；

原文链接：go内存模型，可能要挂梯子

正文

原文开篇的建议部分很有意思：

If you must read the rest of this document to understand the behavior of your program, you are being too clever.
Don’t be clever.

其实是建议大家好好看看内存模型的详述内容，不要自作聪明；

goroutine executions

• 操作的类型，表明它是一个普通的数据读取，普通的数据写入，还是一个同步操作，如原子数据访问，互斥操作，或通道操作；
• 在代码中的位置；
• 被访问的内存位置或变量；
• 操作读取或写入的值；

goroutine executions

关键概念

为了便于更好的理解后面的内容，我们需要理解几种关系术语：

happens-before(先于发生)：

happens-beforehappens-before

happens-bofore

happens-beforehappens-beforehappens-beforehappens-beforehappens-before

sequenced-before

sequenced-beforehappens-before

sequenced-beforehappences-beforesequenced-beforehappences-beforesequenced-beforehappences-before

数据竞争

首先，对数据竞争进行定义，数据竞争对内存位置的写入与对同一位置的另一个读或写同时发生，除非所涉及的所有访问都是由sync/atomic包提供的操作，理解来说就是操作是否是数据安全的。

以下模拟了一个发生数据竞争的场景：

func main() {
	var a int
	go func() {
		a = 2
		fmt.Println("goroutine: ", a)
	}()

	go func() {
		a = 3
		fmt.Println("goroutine: ", a)
	}()
	a = 10
	time.Sleep(1 * time.Second)
}

启动2个协程，同时修改a的值，测试运行，加上-race参数，将会打印数据竞争的发生情况：

Happens Before

Happens Before也叫先行发生，这也是Go中的读写操作要求，先行发生是在 Go 程序的内存操作中局部的执行顺序，既然有Happens Before那么就有Happens After，假设有两个事件e1和e2，有以下概念：

• e1发生于e2之前：e1 Happens Before 于 e2
• e1发生于e2之后：e1 Happens After 于 e2
• e1既不发生于e2之前，也不发生于之后：e1，e2同时发生

几个特征

特征一

sequenced before

一个Go程序运行会被抽象为一组goroutine执行，并伴随一个Map W；W中会指定每个读类型操作的来源写操作

特征二

synchronized before

特征三

对于一个普通操作（非同步的）数据R，内存地址为X，满足以下条件时对R的写操作w对读操作r可见：

happens beforehappens afterhappens beforehappens beforehappens before