今天这篇笔记我们来学习锁：互斥锁(Mutex) 和 读写锁(RWMutex)
互斥锁(Mutex)
首先我们来看一段代码，没有加锁的情况下，两个goroutine同时修改一个变量，会发生什么
func main() {
var count int
increment := func() {
count++
fmt.Printf(" Incrementing: %d \n", count)
}
decrement := func() {
count--
fmt.Printf(" Decrementing: %d \n", count)
}
var arithmetic sync.WaitGroup
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
increment()
}()
}
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
decrement()
}()
}
arithmetic.Wait()
fmt.Println("Arithmetic complete.")
}
上面的代码定义了一个increment方法和一个decrement方法，他们都操作count变量， 然后各自启动5个goutinue去调用这两个方法。 结果如下所示
Decrementing: 1
Incrementing: 2
Incrementing: 1
Decrementing: 0
Decrementing: -1
Decrementing: -1
Incrementing: 0
Decrementing: -2
Decrementing: -3
Incrementing: -2
Incrementing: -1
Incrementing: 0
Arithmetic complete.
我们可以看到，结果是乱的，第一个decrementing 应该是-1，结果这里输出了1，第三个incrementing应该是3，结果输出是1. 这样的效果肯定不是我们期望的， 当多个goroutine共享一个变量的时候，我们需要加锁，保证一次只有一个goroutine能够拿到锁。如下代码
func main() {
var count int
var lock sync.Mutex
increment := func() {
lock.Lock()
defer lock.Unlock()
count++
fmt.Printf(" Incrementing: %d \n", count)
}
decrement := func() {
lock.Lock()
defer lock.Unlock()
count--
fmt.Printf(" Decrementing: %d \n", count)
}
var arithmetic sync.WaitGroup
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
increment()
}()
}
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
decrement()
}()
}
arithmetic.Wait()
fmt.Println("Arithmetic complete.")
}
我们在方法中加了lock.Lock()和defer lock.Unlock()， 运行的效果如下图
Incrementing: 1
Incrementing: 2
Incrementing: 3
Incrementing: 4
Incrementing: 5
Decrementing: 4
Decrementing: 3
Decrementing: 2
Decrementing: 1
Decrementing: 0
Decrementing: -1
Incrementing: 0
这样的结果符合我们的预期， incrementing的时候和上一条比加了1， decrementing的时候和上一条比减少了1，代码改动是有效的，这就是锁的作用， 加锁后保证一次只有一个goroutine访问共享的变量。
读写锁(RWMutex)
什么是读写锁呢？ 读写锁允许多个只读操作并行进行，而写操作会完全互斥。 还是使用上面的例子，假如我有个方法只是想读取count的value，并不改变它，那么我们就可以用RWMutex.
我们稍微改变下上面的代码
func main() {
var count int
var lock sync.RWMutex
increment := func() {
lock.Lock()
defer lock.Unlock()
count++
fmt.Printf(" Incrementing: %d \n", count)
}
decrement := func() {
lock.Lock()
defer lock.Unlock()
count--
fmt.Printf(" Decrementing: %d %d\n", count, time.Now().Nanosecond())
time.Sleep(time.Second)
}
read := func() {
lock.RLock()
defer lock.RUnlock()
fmt.Printf(" reading: %d %d\n", count, time.Now().Nanosecond())
time.Sleep(time.Second)
}
var arithmetic sync.WaitGroup
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
increment()
}()
}
for i := 0; i <= 5; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
decrement()
}()
}
for i := 0; i <= 10; i++ {
arithmetic.Add(1)
go func() {
defer arithmetic.Done()
read()
}()
}
arithmetic.Wait()
fmt.Println("Arithmetic complete.")
}
两个改动，将Mutex换成RWMutex， 增加了一个read方法，它只读取count变量，它加锁的方法是lock.RLock(), 同时我们故意加了time.Sleep(time.Second)，让read方法和decrement方法执行的时候，停顿一下。
执行结果如下所示
Incrementing: 1
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
reading: 1 177230700
Incrementing: 2
Incrementing: 3
Incrementing: 4
Incrementing: 5
Decrementing: 4 193430000
Decrementing: 3 204475300
Decrementing: 2 213426500
Decrementing: 1 227715200
Decrementing: 0 240186800
Decrementing: -1 255299900
Incrementing: 0
Arithmetic complete.
我们可以看到read方法，几个gorountine执行的时间几乎一样，他们都能拿到读锁，不会被阻塞， 而且它拿到了一个准确的当时的value. 而decrement方法，相同的代码，我们使用的是写锁，不同的gorountine会锁住，他们的执行时间会相差。 这就是读写锁。
拿读锁我们还可以用RWMutex.RLocker()来拿到锁对象sync.Locker。
书中还比较了一个RWMutex和Mutex的性能差异，
当Reader数量比较小(<8)时，RWMutex性能稍差
当Reader数量大于8小于65536的时候， RWMutex比Mutex快一倍
当Reader数量大于131072的时候，RWMutex又比Mutex稍慢
作者说RWMutex要比Mutex稍复杂，所以会有这样的结果
作者在书中说：通常建议使用RWMutex，而不是Mutex， 因为它在逻辑上更合理。
文章评论