golang sync模块 Golang

sync.Mutex/RWMutex

channel一般用于解决逻辑层面的并发处理，而锁用来保护局部变量的数据安全

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重复加锁会引发死锁,重复解锁会引发panic
sync.Mutex作为参数时的时候需要传指针，不然就是拷贝，会引起加锁失败
作为嵌入类型时应该嵌入指针
- 因为调用值接受者的方法是拷贝

type data struct { sync.Mutex }func (d data) test(s string) { d.Lock() defer d.Unlock() for i :=0; i < 3; i++ { fmt.Println(s) time.Sleep(time.Second) } }// 调用 var d data go func() {d.test("read")}() go func() {d.test("write")}()// 输出：write和read交替输出，并没有实现加锁 // 改为指针接受者或者指针内嵌可以解决该锁失效问题

sync.WaitGroup

适合实现一对多的 goroutine 协作流程
sync.waitGroup作为参数时，应该传入指针,或者 Done()方法
计数器的值不能小于0, 这样会引发一个 panic
- 不适当地调用这类值的Done方法和Add方法都会如此

func main() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(2) go f(&wg) go g(wg.Done) wg.Wait() }func f(wg *sync.WaitGroup) { defer wg.Done() //do something }func g(done func()) { defer done() //do something }

sync.Map

内置map多线程不安全，多个线程同时写入map会panic
- 并且该panic不能被recover
解决方案
- 使用sync.RWMutex加锁
  - 不推荐,锁消耗较大
- 使用线程安全的 sync.Map
  - 适合读多写少
  - 用空间换时间，内存占用较大
  - 算法复杂度与map类型一样都是O(1)
- 使用 concurrent map
  - 适合读写都频繁
  - 分段加锁map
  - 例如： https://github.com/orcaman/concurrent-map

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sync.Map的键和值的类型都是interface{}
- 由于这些键值的实际类型只有在程序运行期间才能够确定，所以无法在编译期对它们进行检查
- 键类型不能是函数类型、字典类型和切片类型
- 不正确的键值实际类型会引发 panic

实现原理

本身确实也用到了锁，但是，它会尽可能地避免使用锁
sync.Map类型在内部使用了大量的原子操作来存取键和值，并使用了两个原生的map作为存储介质
这两个原生字典一个被称为只读字典，另一个被称为脏字典
- 空间换时间。通过冗余的两个数据结构(read、dirty),实现加锁对性能的影响
- 使用只读数据(read)，避免读写冲突
- 动态调整，miss次数多了之后，将dirty数据提升为read
- 延迟删除。删除一个键值只是打标记，只有在提升dirty的时候才清理删除的数据
- 优先从read读取、更新、删除，因为对read的读取不需要锁

【golang sync模块】

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sync.Once

sync.Once只计算Do被调用的次数，而不是调用传入Do的唯一函数的次数

sync.Pool

复用对象，例如切片等
对象的缓存有效期为下一次GC之前
- 生命周期受 GC 影响，不适合于做连接池等
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sync.Cond

条件变量并不是被用来保护临界区和共享资源的，它是用于控制想要访问共享资源线程的顺序
- 当共享资源的状态发生变化时，它可以被用来通知被互斥锁阻塞的线程
条件变量是基于互斥锁或读写锁的，必须有他们的支持才能够起作用
参考：https://www.kancloud.cn/mutouzhang/go/596828

sync/atomic

执行速度要比其他的同步工具快得多，通常会高出好几个数量级
但由于原子操作函数只支持非常有限的数据类型，所以在很多应用场景下，互斥锁往往是更加适合的
- 操作系统层面只对针对二进制位或整数的原子操作提供了支持
  - 因为原子操作不能被中断，所以它需要足够简单，并且要求快速
  - 如果原子操作迟迟不能完成，而它又不会被中断，将会给计算机执行指令的效率带来巨大的负面影响
sync/atomic包中的函数可以做的原子操作有：加法（add）、比较并交换（compare and swap，简称 CAS）、加载（load）、存储（store）和交换（swap）
- CAS 操作，是有条件的交换操作，只有在条件满足的情况下才会进行值的交换