Go语言 —— SelectMutex

Posted 2021-05-11 之墨_

select

• select 语句用于在多个发送/接收信道操作中进行选择。
• select语句会一直阻塞，直到发送/接收操作准备就绪。
• 如果有多个信道操作准备完毕，select 会随机地选取其中之一执行。

示例

package main

import (  
    "fmt"
    "time"
)

func server1(ch chan string) {  
    time.Sleep(6 * time.Second)
    ch <- "from server1"
}
func server2(ch chan string) {  
    time.Sleep(3 * time.Second)
    ch <- "from server2"

}
func main() {  
    output1 := make(chan string)
    output2 := make(chan string)
    go server1(output1)
    go server2(output2)
    select {
    case s1 := <-output1:
        fmt.Println(s1)
    case s2 := <-output2:
        fmt.Println(s2)
    }
}

在上面程序里，server1 函数（第 8 行）休眠了 6 秒，接着将文本 from server1 写入信道 ch。而 server2 函数（第 12 行）休眠了 3 秒，然后把 from server2 写入了信道 ch。

而 main 函数在第 20 行和第 21 行，分别调用了 server1 和 server2 两个 Go 协程。

在第 22 行，程序运行到了 select 语句。select 会一直发生阻塞，除非其中有 case
准备就绪。
在上述程序里，server1 协程会在 6 秒之后写入 output1 信道，而server2 协程在 3 秒之后就写入了 output2 信道。因此 select 语句会阻塞 3 秒钟，等着 server2 向 output2
信道写入数据。

Mutex

临界区

临界区（Critical Section）：当程序并发地运行时，多个 Go 协程不应该同时访问那些修改共享资源的代码。这些修改共享资源的代码称为临界区。

例如，假设我们有一段代码，将一个变量 x 自增 1。

x = x + 1

• 如果只有一个 Go 协程访问上面的代码段，那是可行的。

但当有多个协程并发运行时，代码却会出错，让我们看看究竟是为什么吧。简单起见，假设在一行代码的前面，我们已经运行了两个 Go 协程。

• 在上一行代码的内部，系统执行程序时可以简单分为如下几个步骤：

1. 获得 x 的当前值
2. 计算 x + 1
3. 将步骤 2 计算得到的值赋值给 x

如果只有一个协程执行上面的三个步骤，不会有问题。
如果在任意时刻只允许一个 Go 协程访问临界区，那么就可以避免竞态条件。而使用 Mutex 可以达到这个目的

1. Mutex 用于提供一种加锁机制（Locking Mechanism），可确保在某时刻只有一个协程在临界区运行，以防止出现竞态条件。
2. Mutex 可以在 sync 包内找到。Mutex 定义了两个方法：Lock 和 Unlock。所有在 Lock 和 Unlock 之间的代码，都只能由一个 Go 协程执行，于是就可以避免竞态条件。

• 这是一个使用Mutex解决竞态问题的例子

package main  
import (  
    "fmt"
    "sync"
    )
var x  = 0  
func increment(wg *sync.WaitGroup, m *sync.Mutex) {  
    m.Lock()
    x = x + 1
    m.Unlock()
    wg.Done()   
}
func main() {  
    var w sync.WaitGroup
    var m sync.Mutex
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        w.Add(1)        
        go increment(&w, &m)
    }
    w.Wait()
    fmt.Println("final value of x", x)
}

• 输出结果为

final value of x 1000