互斥锁(Mutex):Go语言中的并发控制工具

2023年 9月 26日 71.6k 0

一、前言

在Go语言中,互斥锁(Mutex)是一种重要的并发控制工具,用于保护共享资源免受多个Go协程的并发访问。本文将介绍互斥锁的概念、用法,并通过示例来展示互斥锁的应用场景。

二、内容

2.1 什么是互斥锁?

互斥锁是一种同步原语,用于协调多个Go协程之间的访问共享数据。它的主要作用是确保一次只有一个协程可以访问被保护的数据,防止数据竞争和并发问题。

在Go语言中,我们使用sync.Mutex类型来创建互斥锁。它提供了两个主要方法:LockUnlock。当一个协程调用Lock时,它会锁定互斥锁,其他协程将被阻塞,直到锁被释放。一旦完成对共享资源的操作,使用Unlock来释放锁,允许其他协程访问。

2.2 互斥锁的基本用法

让我们通过一个简单的示例来演示互斥锁的基本用法。假设我们有一个共享的计数器,并发地增加它的值:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var counter int
    var mutex sync.Mutex

    for i := 0; i < 100; i++ {
        go func() {
            mutex.Lock()
            counter++
            mutex.Unlock()
        }()
    }

    // 等待所有协程完成
    for i := 0; i < 100; i++ {
        runtime.Gosched()
    }

    fmt.Println("Counter:", counter)
}

在上面的示例中,我们创建了一个互斥锁mutex来保护counter变量。每个协程在对counter进行操作之前都必须先获得锁,然后在操作完成后释放锁。这确保了counter的安全并发访问。

2.3 工作池的应用

互斥锁在工作池的实现中特别有用。工作池是一种用于执行并发任务的模式,它允许我们限制同时执行的协程数量,并确保它们能够安全地共享工作队列。

下面是一个工作池的示例,其中我们使用互斥锁来保护工作队列:

package main

import (
"fmt"
"sync"
"time"
)

// 工作任务结构
type Task struct {
ID int
}

func main() {
var wg sync.WaitGroup
var mutex sync.Mutex
var queue []Task

// 创建工作池,限制同时执行的协程数量为3
workerCount := 3

// 启动工作者协程
for i := 0; i 0 {
task = queue[0]
queue = queue[1:]
}
mutex.Unlock()

// 执行任务
if task.ID != 0 {
fmt.Printf("Worker %d: Processing task %d\n", id, task.ID)
time.Sleep(time.Second)
} else {
break // 队列为空,退出
}
}
}(i)
}

// 向工作队列添加任务
for i := 1; i

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