当前位置: 首页 > news >正文

Go中同/异步与锁的应用~~sync包

Go中锁的实现~~sync包

go中sync包中提供了互斥锁;

在前面Go中channel文章中我们使用了time.Sleep()函数使得main函数的Goroutine阻塞至所有协程Goroutine结束,但这并不是一个很好的办法,因为我们实际应用中并不能准确知道协程什么时候结束(这里面要考虑服务器的性能,网络波动以及io等一系列因素;

sysn包中提供了WaitGroup来实现协程之间的协调;

同步等待组

同步的sync与异步的sync;

在go中提供了同步等待组WaitGroup
来看源码:

//等待一组Goroutine完成; 阻塞的直至所有的goroutine完成;
// A WaitGroup waits for a collection of goroutines to finish.
// The main goroutine calls Add to set the number of
// goroutines to wait for. Then each of the goroutines
// runs and calls Done when finished. At the same time,
// Wait can be used to block until all goroutines have finished.
//
// A WaitGroup must not be copied after first use.
//
// In the terminology of the Go memory model, a call to Done
// “synchronizes before” the return of any Wait call that it unblocks.
type WaitGroup struct {noCopy noCopystate atomic.Uint64 // high 32 bits are counter, low 32 bits are waiter count.sema  uint32
}

WaitGroup 实现了一些函数:

Add() 方法来设置应等待Goroutine的数量;

在结构体WaitGroup 中有这么一个属性:
state atomic.Uint64 //高32用于计数,低32为用于统计等待的数量

//如果
func (wg *WaitGroup) Add(delta int) {if race.Enabled {if delta < 0 { //判断增加的值// Synchronize decrements with Wait.race.ReleaseMerge(unsafe.Pointer(wg))}race.Disable()defer race.Enable()}state := wg.state.Add(uint64(delta) << 32)v := int32(state >> 32)w := uint32(state)if race.Enabled && delta > 0 && v == int32(delta) {// The first increment must be synchronized with Wait.// Need to model this as a read, because there can be// several concurrent wg.counter transitions from 0.race.Read(unsafe.Pointer(&wg.sema))}if v < 0 {panic("sync: negative WaitGroup counter")}if w != 0 && delta > 0 && v == int32(delta) {panic("sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait")}if v > 0 || w == 0 {return}// This goroutine has set counter to 0 when waiters > 0.  //当等待的协程大于0,设置计数器>0// Now there can't be concurrent mutations of state:// - Adds must not happen concurrently with Wait,// - Wait does not increment waiters if it sees counter == 0.// Still do a cheap sanity check to detect WaitGroup misuse.if wg.state.Load() != state {panic("sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait")}// Reset waiters count to 0.wg.state.Store(0)for ; w != 0; w-- {runtime_Semrelease(&wg.sema, false, 0)}
}

Add()方法中在结构以WaitGroup{}内部计数器上加上delta,delta可以是负数;如果计数器变为0,那么等待的所有groutine都会被释放;
如果计数器小于0,则会出发panic;

注意: Add()方法参数为正数时的调用应该在Wait()之前,否则如果等待的所有groutine都会被释放(或者没有被全部释放),那么可能只会等待很少的goroutine完成;

通常我们应该在创建新的Goroutine或者其他应该等待的事件之前调用;

结束时应该调用**Done()**方法

Done()用于减少WaitGroup计数器的值,应该在Goroutine的最后执行;

// Done decrements the WaitGroup counter by one.
func (wg *WaitGroup) Done() {wg.Add(-1)
}

Wait()方法阻塞Goroutine 直到WaitGroup计数减为0

// Wait blocks until the WaitGroup counter is zero.
func (wg *WaitGroup) Wait() {if race.Enabled {race.Disable()}for {state := wg.state.Load()v := int32(state >> 32) //低32位用于统计等待数w := uint32(state)if v == 0 { //如果等待数位0,那么释放所有的Goroutine// Counter is 0, no need to wait.if race.Enabled {race.Enable()race.Acquire(unsafe.Pointer(wg))}return}// Increment waiters count.if wg.state.CompareAndSwap(state, state+1) {  //CAS操作if race.Enabled && w == 0 {// Wait must be synchronized with the first Add.// Need to model this is as a write to race with the read in Add.// As a consequence, can do the write only for the first waiter,// otherwise concurrent Waits will race with each other.race.Write(unsafe.Pointer(&wg.sema))}runtime_Semacquire(&wg.sema)if wg.state.Load() != 0 {panic("sync: WaitGroup is reused before previous Wait has returned")}if race.Enabled {race.Enable()race.Acquire(unsafe.Pointer(wg))}return}}
}

一个代码Demo


func main() {var sy sync.WaitGroupfmt.Printf("%T\n", sy)fmt.Println(sy)//增加10个sy.Add(5)rand.Seed(time.Now().UnixNano())go WaitGroupTest(1, &sy)go WaitGroupTest(2, &sy)go WaitGroupTest(3, &sy)go WaitGroupTest(4, &sy)go WaitGroupTest(5, &sy)sy.Wait()defer fmt.Println("main exit")
}
func WaitGroupTest(num int, sy *sync.WaitGroup) {for i := 0; i < 5; i++ {fmt.Printf("第%d号子goroutine,%d \n", num, i)time.Sleep(time.Second)}sy.Done()
}

当我们往WaitGroup中添加协程时要在定义协程之前
运行结果:
在这里插入图片描述

小结:
1,声明一个WaitGroup,
2,调用Add添加期望的计数
3,构建协程
4,等待所有协程运行完成后主协程才退出;

当我们注销掉sy.Done(),再次运行 会出现下面的结果–死锁了
在这里插入图片描述
当我们调整一下for循环中数量:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

//只读 <-chan  只写的 chan <-func ChanWaitGroup(ch chan int, sy *sync.WaitGroup) {for i := 0; i < 10; i++ {//通道放入数据ch <- i}defer close(ch) //要关闭通道defer sy.Done() //执行完毕要标记一下执行完毕计数-1
}func main() {var wt sync.WaitGroupvar ch chan intch = make(chan int)wt.Add(3)//这里可以放入一些需要执行的函数,这些函数之间有关联,需要都执行完毕后在执行别的代码go ChanWaitGroup(ch, &wt)for i2 := range ch {fmt.Println(i2)}time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(100)) * time.Millisecond) //纯粹是为了复习go WaitGroupTest(1, &wt) //go WaitGroupTest(2, &wt) //wt.Wait()fmt.Println("main exit")
}

所有子Goroutine运行结束以后主Goroutine才退出。

互斥锁

在Go中互斥锁也是一个结构体:

// A Mutex is a mutual exclusion lock.
// The zero value for a Mutex is an unlocked mutex.
//
// A Mutex must not be copied after first use.
//
// In the terminology of the Go memory model,
// the n'th call to Unlock “synchronizes before” the m'th call to Lock
// for any n < m.
// A successful call to TryLock is equivalent to a call to Lock.
// A failed call to TryLock does not establish any “synchronizes before”
// relation at all.
type Mutex struct {state int32sema  uint32
}

Mutex是一个互斥锁,可以创建为其他结构体的字段;零值为解锁状态。Mutex类型的锁和Goroutine无关,可以由不同的Goroutine加锁和解锁。

再看一下 加锁与解锁的源码:

// Lock locks m.   锁住 m 
// If the lock is already in use, the calling goroutine blocks until the mutex is available.   //如果该对象被锁住了,那么就阻塞,直到m解锁
func (m *Mutex) Lock() {// Fast path: grab unlocked mutex.if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) {if race.Enabled {race.Acquire(unsafe.Pointer(m))}return}// Slow path (outlined so that the fast path can be inlined)m.lockSlow()
}// Unlock unlocks m. //解锁m 
// It is a run-time error if m is not locked on entry to Unlock.   如果m没有被锁住就会报error
// A locked Mutex is not associated with a particular goroutine.  //锁与协程无关
// It is allowed for one goroutine to lock a Mutex and then  arrange for another goroutine to unlock it. //允许一个协程加锁,另一个协程解锁
func (m *Mutex) Unlock() {if race.Enabled {_ = m.staterace.Release(unsafe.Pointer(m))}// Fast path: drop lock bit.new := atomic.AddInt32(&m.state, -mutexLocked)if new != 0 {// Outlined slow path to allow inlining the fast path.// To hide unlockSlow during tracing we skip one extra frame when tracing GoUnblock.m.unlockSlow(new)}
}//尝试加锁
// TryLock tries to lock m and reports whether it succeeded. 
//
// Note that while correct uses of TryLock do exist, they are rare,
// and use of TryLock is often a sign of a deeper problem  in a particular use of mutexes. //很少用tryLock,而TryLock的使用通常表明在特定的互斥锁使用中存在更深层次的问题。
func (m *Mutex) TryLock() bool {old := m.stateif old&(mutexLocked|mutexStarving) != 0 {return false}// There may be a goroutine waiting for the mutex, but we are// running now and can try to grab the mutex before that// goroutine wakes up.if !atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, old, old|mutexLocked) {return false}if race.Enabled {race.Acquire(unsafe.Pointer(m))}return true
}

同时我们根据源码可以直到,如果要对一个对象的方法加锁/解锁,可以在结构体中声明一个匿名对象,比如下面这样:

type ATR struct {sync.Mutex
}func (a ATR) LockT() {}func main() {atr := ATR{}atr.Mutex.Lock()atr.LockT()
}

实际问题–售票,用go代码实现:

var tickets = 10
var wg sync.WaitGroup
var sm sync.Mutexfunc saleTickets(winname string, swg *sync.WaitGroup) {for {//上锁sm.Lock()if tickets > 0 { //如果有票tickets-- //卖票time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(500)) * time.Millisecond)} else {fmt.Println(winname, "窗口---票售完")sm.Unlock()break}sm.Unlock()}defer swg.Done()
}func main() {wg.Add(10)for i := 0; i < 10; i++ {go saleTickets("火车站", &wg)}wg.Wait()
}

实际就是加锁解锁方法的应用;

读写锁

在java中有关于读写锁的一些类和方法,在go中也有读写锁的一些API;

首先我们来看一下

未完待续

相关文章:

Go中同/异步与锁的应用~~sync包

Go中锁的实现~~sync包 go中sync包中提供了互斥锁; 在前面Go中channel文章中我们使用了time.Sleep()函数使得main函数的Goroutine阻塞至所有协程Goroutine结束,但这并不是一个很好的办法,因为我们实际应用中并不能准确知道协程什么时候结束(这里面要考虑服务器的性能,网络波动以…...

Flask知识点2

1、flash() get_flashed_messages() : 用来消耗flash方法中存储的消息 使用flash存储消息时&#xff0c;需要设置SECRET_KEY flash 内部消息存储依赖了session 2、CSRF(Cross Site Request Forgery) 跨站请求伪造&#xff0c;指攻击者盗用你的身份发送恶意请求 CSRFProt…...

R语言生物群落(生态)数据统计分析与绘图(从数据整理到分析结果展示)

R 语言作的开源、自由、免费等特点使其广泛应用于生物群落数据统计分析。生物群落数据多样而复杂&#xff0c;涉及众多统计分析方法。以生物群落数据分析中的最常用的统计方法回归和混合效应模型、多元统计分析技术及结构方程等数量分析方法为主线&#xff0c;通过多个来自经典…...

代码随想录训练营Day58| 739. 每日温度 496.下一个更大元素 I

目录 学习目标 学习内容 739. 每日温度 496.下一个更大元素 I 学习目标 739. 每日温度 496.下一个更大元素 I 学习内容 739. 每日温度 739. 每日温度 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09;https://leetcode.cn/problems/daily-temperatures/ class Solution:def da…...

设计模式-命令模式

命令模式 问题背景命令模式基本介绍UML类图 解决方案UML类图代码示例 问题背景 1&#xff09;随着现在科技越来越先进&#xff0c;我们在家庭中对物品的开关都不需要亲自走过去来进行了。我们只需要通过手机APP中的按键来远程执行这个命令。 2&#xff09;其实这就是命令模式&…...

软考——下午题部分,例题一,二,三,六

例题一 11年上半年 病人&#xff0c;护理人员&#xff0c;医生 D 生命体征范围文件 日志文件 病历文件 治疗意见文件 14年上 E1 巴士司机,2 机械师,3 会计,4 主管,5 库存管理系统 D 巴士列表文件 维修记录文件 部件清单 人事档案 14年下 1 客户 2 供应商 D 销售订单表 库存…...

关于render: h => h(App)的解释

当我们第一次安装完脚手架&#xff0c;打开 的时候&#xff0c;我相信&#xff0c;一定有小伙伴和我一样&#xff0c;看到main.js里面的render: h > h(App),感觉懵懵的。 因为&#xff0c;在刚开始接触vue的时候&#xff0c;我们这里是这样写的&#xff1a; 而使用了脚手…...

flask实现简易图书管理系统

项目结构 技术选型 flask 做后端, 提供数据和渲染html 暂时没有提供mysql, 后续会更新操作mysql和样式美化的版本 起一个flask服务 flask是python的一个web框架, 下面演示如何提供http接口, 并返回json数据 main.py # flask创建http接口 from flask import Flask, request, jso…...

2021 年全国大学生物联网设计竞赛(华为杯)全国总决赛获奖名单

由全国高等学校计算机教育研究会主办&#xff0c;上海交通大学承办&#xff0c;华为技术有限 公司协办&#xff0c;中国电信天翼物联、中国移动中移物联网、霍尼韦尔 Tridium、CSA 联盟、新大陆、德州仪器 (TI)、百度、机械工业出版社华章公司联合支持的 2021 全国大学生物联网…...

操作系统复习2.3.5-管程

引入管程 PV操作困难&#xff0c;容易书写出错&#xff0c;引入管程&#xff0c;作为一种高级同步机制 组成 局限于管程的共享数据结构说明对该数据结构进行操作的一组过程对局部于管程的共享数据结构设置初始值的语句管程有一个名字 基本特征 局限于管程的数据只能被局限…...

List Set Map Queue Deque 之间的区别是什么?

List Set Map Queue Deque 之间的区别是什么&#xff1f; 1. Java 集合框架有那些接口&#xff1f;2. List Set Map Queue Deque 之间的区别是什么&#xff1f; 1. Java 集合框架有那些接口&#xff1f; List、Set、Map、Queue、Deque 2. List Set Map Queue Deque 之间的区别…...

unity行为决策树实战详解

一、行为决策树的概念 行为决策树是一种用于游戏AI的决策模型&#xff0c;它将游戏AI的行为分解为一系列的决策节点&#xff0c;并通过节点之间的连接关系来描述游戏AI的行为逻辑。在行为决策树中&#xff0c;每个节点都代表一个行为或决策&#xff0c;例如移动、攻击、逃跑等…...

Spring学习记录

目录 bean的单例与多例 设置 工厂模式的三种形态 简单工厂模式 代码&#xff1a; 运行结果&#xff1a; 总结&#xff1a; 工厂模式 代码&#xff1a; 运行结果&#xff1a; 总结&#xff1a; 抽象工厂模式 代码&#xff1a; 运行结果&#xff1a; 总结&#xff1a; …...

模板方法-

定义&#xff1a;又叫模板模式,是指定义一个算法骨架,并允许子类为其中的一个或多个步骤提供实现。 适用场景&#xff1a; 1、一次性实现一个算法不变的部分,并将可变的行为留给子类来实现 2、各子类中公共的行为被提取出来并集中到一个公共的父类中,从而避免代码重复 优点…...

[Kubernetes] - RabbitMQ学习

1.消息队列 消息&#xff1a; 在应用间传送的数据队列&#xff0c;先进先出 1.2. 作用 好处&#xff1a;解耦&#xff0c; 容错&#xff0c;削峰坏处&#xff1a;降低系统可用性&#xff0c;系统复杂度提高&#xff0c;一致性问题&#xff1b; RabbitMQ组成部分&#xff1a…...

swagger页面 doc.html出不来,swagger-ui/index.html能出来

swagger页面 doc.html出不来&#xff0c;swagger-ui/index.html能出来。前前后后折腾了很久&#xff0c;jar包冲突&#xff0c;jar包版本&#xff0c;添加路径啥的都弄了&#xff0c;就是出不来。 后来全局搜索“doc.html”页面发现能出来的项目能搜到这个页面&#xff1a; 定…...

IEEE802.3和IEEE802.11的分类(仅为分类)

IEEE802.3标准 IEEE802.3:10兆以太网 ●10Base&#xff0d;5 使用粗同轴电缆&#xff0c;最大网段长度为500m&#xff0c;基带传输方法&#xff1b; ●10Base&#xff0d;2 使用细同轴电缆&#xff0c;最大网段长度为185m&#xff0c;基带传输方法&#xff1b; ●10Base&am…...

c# cad二次开发通过获取excel数据 在CAD绘图,将CAD属性导出到excel

c# cad二次开发通过获取excel数据 在CAD绘图&#xff0c;将CAD属性导出到excel using Autodesk.AutoCAD.ApplicationServices; using Autodesk.AutoCAD.EditorInput; using Autodesk.AutoCAD.Runtime; using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; us…...

LLM之高性能向量检索库

LLM向量数据库 高性能向量检索库milvus简介安装调用 faiss简介安装调用 高性能向量检索库 milvus 简介 Milvus 是一个开源的向量数据库引擎&#xff0c;旨在提供高效的向量存储、检索和分析能力。它被设计用于处理大规模的高维向量数据&#xff0c;常用于机器学习、计算机视觉…...

实体类注解

目录 一、TableField注解 二、TableId注解 三、Table注解 四、TableLogic注解 五、Getter与Setter注解 六、EqualsAndHashCode注解 七、Accessors注解 一、TableField注解 Data NoArgsConstructor //空参构造方法 AllArgsConstructor //全参构造方法 TableName("t…...

常见数据结构种类

常见数据结构种类 数据存储的常用结构有&#xff1a;栈、队列、数组、链表和红黑树 a.队列&#xff08;queue&#xff09; – 先进先出&#xff0c;后进后出。 – 场景&#xff1a;各种排队。叫号系统。 – 有很多集合可以实现队列。 b.栈&#xff08;stack&#xff09; – …...

linux高级---k8s中的五种控制器

文章目录 一、k8s的控制器类型二、pod与控制器之间的关系三、状态与无状态化对特点四、Deployment1、Deployment的资源清单文件2、在配置清单中调用deployment控制器3、镜像更新4、金丝雀发布5、删除Deployment 五、Statefulset六、DaemonSet1、daemonset的资源清单文件2、在配…...

记一次udp服务性能优化经历

目录 概述磁盘io网络io减少重复计算减少内存复制减少互斥锁 概述 手上有个go项目&#xff0c;接收udp信息&#xff08;主要是syslog和snmp trap&#xff09;并查询设备信息&#xff0c;将信息结构化&#xff08;设备ip名称&#xff0c;匹配了什么规则之类的&#xff09;后发送…...

uniapp和VueI18n多语言H5项目语言国际化功能搭建流程

uniapp多语言项目国家化功能搭建流程 说明&#xff1a;uniapp多语言项目功能搭建分为应用部分和框架部分。 应用部分&#xff0c;即开发者自己的代码里涉及的界面部分的语言翻译。框架部分&#xff0c;即uni-app内置组件和API涉及界面的部分的语言翻译。 功能的搭建是需要un…...

C# | 凸包算法之Jarvis,寻找一组点的边界/轮廓

C#实现凸包算法之Jarvis 文章目录 C#实现凸包算法之Jarvis前言示例代码实现思路测试结果结束语 前言 这篇关于凸包算法的文章&#xff0c;本文使用C#和Jarvis算法来实现凸包算法。 首先消除两个最基本的问题&#xff1a; 什么是凸包呢&#xff1f; 凸包是一个包围一组点的凸多…...

SpringBoot接收请求参数的方式

【方式一】原始方式 因为SpringBoot封装了Servlet&#xff0c;所以也允许使用HttpServletRequest类中的方法来获取 /*** 【方式一】原始方式*/RequestMapping("/demo01")public String demo01(HttpServletRequest request) {// 参数名要与页面提交的参数名一致Strin…...

MKS SERVO4257D 闭环步进电机_系列5 CAN指令说明

第1部分 产品介绍 MKS SERVO 28D/35D/42D/57D 系列闭环步进电机是创客基地为满足市场需求而自主研发的一款产品。具备脉冲接口和RS485/CAN串行接口&#xff0c;支持MODBUS-RTU通讯协议&#xff0c;内置高效FOC矢量算法&#xff0c;采用高精度编码器&#xff0c;通过位置反馈&am…...

安捷伦E4440A(Agilent) e4440a 3HZ-26.5G频谱分析仪

Agilent E4440A、Keysight E4440A、HP E4440A频谱分析仪&#xff0c;3 Hz - 26.5 GHz&#xff08;PSA 系列&#xff09; ​Agilent / Keysight PSA 系列 E4440A 高性能频谱分析仪提供强大的一键式测量、多功能功能集和前沿技术&#xff0c;可满足您的项目和需求。选项可供您选…...

华为OD机试真题 Java 实现【最长子字符串的长度】【2022Q4 100分】,附详细解题思路

一、题目描述 给你一个字符串s,字符串s首尾相连组成一个环形,请你在环形中找出‘o’字符出现了偶数次最长子字符串的长度。 二、输入描述 输入一串小写字母组成的字符串。 三、输出描述 输出一个整数。 四、解题思路 题目要求在给定的环形字符串中找出字符’o’出现了…...

【iOS】--对象的底层结构

源码 先转一下源码 //#import <Foundation/Foundation.h> #import <objc/runtime.h>interface LGPerson : NSObject property (nonatomic, strong) NSString *KCName; endimplementation LGPersonendint main(int argc, const char * argv[]) {autoreleasepool {…...