先上实例代码,后面再来详细讲解。

上面代码中的 var list []int 就是我们这次验证的主角,slice。

主程序发起1w个并发,不断的往slice中填充数据。

不安全的方式,将新数据直接 append 到slice中。

安全的方式,需要在 append 之前加锁,然后操作完再解锁。

本地计算机是4核i5处理器,并发运行1w个协程,看到下面的执行结果,和大家预期的一样吗?

list加1w个数据,但是最后只看到9989个,不足1w个的原因就是因为线程不安全,造成数据的丢失

之前的一篇文章《记录一次在github上帮iris找bug和修复的经历(Go最好的Web框架之一)》,iris中websocket的线程安全性问题,就是因为没有考虑slice的并发读写问题,原因和结果跟上面的实例代码是一样的。



那么,为什么会出现这样的线程安全性问题呢?

并发读写在单线程运行时就不会有这种线程安全性问题。

而现在多核CPU,多线程的程序,这种问题就会越来越突出。

我们来思考下:

线程A, list=append(list,1) ,这时候 list={1},那么新的list就是list={1,1}

线程B, list=append(list,1) ,这时候 list={1},那么新的list就是list={1,1}

发现了没有,线程A和线程B是同时运行(多核并行运算),而且拿到的list变量也是完全一样的值,那么各自计算之后,更新list的值也是完全一样。

不论是线程A先写入内存,还是线程B先写入内存,肯定就有一次写入会覆盖之前一次写入,最终的结果是list={1,1},而不是list={1,1,1}。

上面就是因为线程不安全,导致少写入了一个数据。


再看下加锁的情况下,为什么就安全了呢?

我们再来思考下:

线程A, lock, list=append(list,1), unlock ,这时候 list={1},那么新的list就是 list={1,1}

线程B, lock/等待, list=append(list,1), unlock , 这时候 list={1,1},那么新的list就是 list={1,1,1}

因为append的前后有一个加锁、解锁的指令,这样就避免了多线程同时并行执行 list=append(list,1) 的操作。

不存在并行运算,那么并发操作也就是安全了。

关于并行、并发的概念,大家可以参考之前的系列文章


这里保证 slice 线程安全的方法是用互斥锁,也可以考虑把数据写入、更新的代码封装到一个 channel 中,有一个专门的协程来单独维护 slice 的数据更新。如:

由于 slice 不存在并发读写的冲突,所以在读取的时候可以省去加锁的操作,也就不用考虑读写锁了。

后面的文章,我们再来一起看下map的线程安全性问题,跟slice还是有很大不同哟。



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