Go 编程 | 互斥锁同步 | 并发状态管理

简介

本实验旨在演示如何使用互斥锁在多个 goroutine 之间安全地访问数据。

互斥锁

本实验要解决的问题是，使用多个 goroutine 在循环中递增一个命名计数器，并确保对计数器的访问是同步的。

使用一个 Container 结构体来保存计数器的映射。
使用一个 Mutex 来同步对 counters 映射的访问。
Container 结构体应该有一个 inc 方法，该方法接受一个 name 字符串，并递增 counters 映射中相应的计数器。
inc 方法在访问 counters 映射之前应该锁定互斥锁，并在函数结束时使用 defer 语句解锁。
使用 sync.WaitGroup 结构体来等待 goroutine 完成。
使用 fmt.Println 函数来打印 counters 映射。

## 运行程序会显示计数器
## 按预期更新。

## 接下来我们将看看如何仅使用 goroutine 和通道来实现相同的状态
## 管理任务。

以下是完整代码：

// 在前面的示例中，我们看到了如何使用 [原子操作](atomic-counters) 来管理简单的
// 计数器状态。对于更复杂的状态，我们可以使用 [_互斥锁_](https://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion)
// 来在多个 goroutine 之间安全地访问数据。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// Container 保存一个计数器的映射；由于我们希望
// 从多个 goroutine 并发更新它，所以我们
// 添加一个 `Mutex` 来同步访问。
// 请注意，互斥锁不能被复制，所以如果这个
// `struct` 被传递，应该通过指针来传递。
type Container struct {
    mu       sync.Mutex
    counters map[string]int
}

func (c *Container) inc(name string) {
    // 在访问 `counters` 之前锁定互斥锁；在函数结束时使用 [defer](defer)
    // 语句解锁。
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.counters[name]++
}

func main() {
    c := Container{
        // 请注意，互斥锁的零值可以直接使用，所以这里不需要
        // 初始化。
        counters: map[string]int{"a": 0, "b": 0},
    }

    var wg sync.WaitGroup

    // 这个函数在循环中递增一个命名计数器
    // 。
    doIncrement := func(name string, n int) {
        for i := 0; i < n; i++ {
            c.inc(name)
        }
        wg.Done()
    }

    // 并发运行几个 goroutine；请注意
    // 它们都访问同一个 `Container`，并且其中两个访问同一个计数器。
    wg.Add(3)
    go doIncrement("a", 10000)
    go doIncrement("a", 10000)
    go doIncrement("b", 10000)

    // 等待 goroutine 完成
    wg.Wait()
    fmt.Println(c.counters)
}

总结

在本实验中，我们学习了如何使用互斥锁在多个 goroutine 之间安全地访问数据。我们创建了一个 Container 结构体来保存计数器的映射，并使用一个 Mutex 来同步对 counters 映射的访问。我们还实现了一个 inc 方法来递增命名计数器，并使用 sync.WaitGroup 结构体来等待 goroutine 完成。最后，我们使用 fmt.Println 函数打印了 counters 映射。

使用互斥锁进行并发数据访问

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互斥锁

总结