当我们的程序就一个线程的时候是不需要用到锁的,但是通常我们实际的代码不会是单个线程的,所有这个时候就需要用到锁了,那么关于锁的使用场景主要涉及到哪些呢?
- 当我们多个线程在读相同的数据的时候则是需要加锁的
- 当我们的程序既有读又有写的时候更是需要加锁的
- 当我们有多个线程在写的时候同样也是需要加锁
互斥锁
互斥锁:同一个时刻只有一个线程能够拿到锁
我们先通过一个例子来演示,如果当多个线程同时更改一个变量,结果会是怎么样
不加锁版本
package main import ( "sync" "fmt" ) var ( //lock sync.Mutex count int w sync.WaitGroup //用于等待子线程执行完之后退出 ) func main() { w.Add(1) // 在调用线程前执行w.add go func(){ for i:=0;i<100000;i++{ count++ } w.Done() //执行完 执行w.Done }() for i :=0;i<100000;i++{ count++ } w.Wait() // 最后执行w.wait等待所有的线程执行完毕 fmt.Println(count) }
当我们运行多次就可以发现,最后的结果基本不可能是我们先看到的:200000
我们修改代码代码需要加锁保护的地方加上锁,并且这里加的是互斥锁,修改后的代码为:
package main import ( "sync" "fmt" ) var ( lock sync.Mutex count int w sync.WaitGroup //用于等待子线程执行完之后退出 ) func main() { w.Add(1) // 在调用线程前执行w.add go func(){ for i:=0;i<100000;i++{ lock.Lock() count++ lock.Unlock() } w.Done() //执行完 执行w.Done }() for i :=0;i<100000;i++{ lock.Lock() count++ lock.Unlock() } w.Wait() // 最后执行w.wait等待所有的线程执行完毕 fmt.Println(count) }
这次当我们多次运行的时候,就能保证我们每次都能看到我们想要的值:200000
接下来看读写锁
读写锁
读写锁主要用到读多写少的场景
读写锁分为:读锁和写锁
如果自己设置了一个写锁,那么其他读的线程以及写的线程都拿不到锁,这个时候和互斥锁的功能相同
如果自己设置了一个读锁,那么其他写的线程是拿不到锁的,但是其他读的线程都是可以拿到这个锁
我们把上面的例子代码进行更改:
package main import ( "sync" "fmt" ) var ( rwlock sync.RWMutex w sync.WaitGroup count int ) func main() { w.Add(1) go func(){ for i:=0;i<1000000;i++{ rwlock.Lock() // 这里定义了一个写锁 count++ rwlock.Unlock() } w.Done() }() for i:=0;i<1000000;i++{ rwlock.Lock() // 这里定义了一个写锁 count++ rwlock.Unlock() } w.Wait() fmt.Println(count) }
通过设置写锁,我们同样可以实现数据的一致性
下面是一个读锁的使用例子:
package main import ( "sync" "fmt" ) var ( rwlock sync.RWMutex w sync.WaitGroup count int ) func main() { w.Add(1) go func(){ for i:=0;i<1000000;i++{ rwlock.Lock() // 这里定义了一个写锁 count++ rwlock.Unlock() } w.Done() }() for i:=0;i<16;i++{ w.Add(1) go func(){ rwlock.RLock() //这里定义了一个读锁 fmt.Println(count) rwlock.RUnlock() //释放读锁 w.Done() }() } w.Wait() fmt.Println(count) }
Go中的原子操作
原子操作,我们则不需加锁,也能保证数据的一致性
并且如果只是计算,那么原子操作则是最快的
实例代码:
package main import ( "sync" //"time" "sync/atomic" "fmt" ) var ( w sync.WaitGroup count int32 ) func main() { w.Add(1) //start := time.Now().UnixNano() go func() { for i:=0;i<1000000;i++{ atomic.AddInt32(&count,1) } w.Done() }() for i:=0;i<1000000;i++{ atomic.AddInt32(&count,1) } w.Wait() //end := time.Now().UnixNano() //fmt.Println((end- start)/1000/1000) fmt.Println(count) }
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