Go语言中的互斥锁和读写锁（Mutex和RWMutex）
虽然Go语言提供channel来保证协程的通信，但是某些场景用锁来显示保证协程的安全更清晰易懂。
Go语言中主要有两种锁，互斥锁Mutex和读写锁RWMutex，下面分别介绍一下使用方法，以及出现死锁的常见场景。
一、Mutex（互斥锁）
Mutex是互斥锁的意思，也叫排他锁，同一时刻一段代码只能被一个线程运行，使用只需要关注方法Lock（加锁）和Unlock（解锁）即可。
在Lock()和Unlock()之间的代码段称为资源的临界区(critical section)，是线程安全的，任何一个时间点都只能有一个goroutine执行这段区间的代码。
不加锁示例
先来一段不加群的代码，10个协程同时累加1万
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var count = 0
var wg sync.WaitGroup
//十个协程数量
n := 10
wg.Add(n)
for i := 0; i < n; i++ {
go func() {
defer wg.Done()
//1万叠加
for j := 0; j < 10000; j++ {
count++
}
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println(count)
}
运行结果如下
38532
正确的结果应该是100000，这里出现了并发写入更新错误的情况
加锁示例
我们再添加锁，代码如下
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var count = 0
var wg sync.WaitGroup
var mu sync.Mutex
//十个协程数量
n := 10
wg.Add(n)
for i := 0; i < n; i++ {
go func() {
defer wg.Done()
//1万叠加
for j := 0; j < 10000; j++ {
mu.Lock()
count++
mu.Unlock()
}
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println(count)
}
运行结果如下，可以看到，已经看到结果变成了正确的100000
二、RWMutex（读写锁）
Mutex在大量并发的情况下，会造成锁等待，对性能的影响比较大。
如果某个读操作的协程加了锁，其他的协程没必要处于等待状态，可以并发地访问共享变量，这样能让读操作并行，提高读性能。
RWLock就是用来干这个的，这种锁在某一时刻能由什么问题数量的reader持有，或者被一个wrtier持有
主要遵循以下规则 ：
- 读写锁的读锁可以重入，在已经有读锁的情况下，可以任意加读锁。
- 在读锁没有全部解锁的情况下，写操作会阻塞直到所有读锁解锁。
- 写锁定的情况下，其他协程的读写都会被阻塞，直到写锁解锁。
Go语言的读写锁方法主要有下面这种
- Lock/Unlock：针对写操作。
不管锁是被reader还是writer持有，这个Lock方法会一直阻塞，Unlock用来释放锁的方法 - RLock/RUnlock：针对读操作
当锁被reader所有的时候，RLock会直接返回，当锁已经被writer所有，RLock会一直阻塞，直到能获取锁，否则就直接返回，RUnlock用来释放锁的方法
并发读示例
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func main() {
var m sync.RWMutex
go read(&m, 1)
go read(&m, 2)
go read(&m, 3)
time.Sleep(2 * time.Second)
}
func read(m *sync.RWMutex, i int) {
fmt.Println(i, "reader start")
m.RLock()
fmt.Println(i, "reading")
time.Sleep(1 * time.Second)
m.RUnlock()
fmt.Println(i, "reader over")
}
运行如下
可以看到，3的读还没结束，1和2已经开始读了
并发读写示例
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var count = 0
func main() {
var m sync.RWMutex
for i := 1; i <= 3; i++ {
go write(&m, i)
}
for i := 1; i <= 3; i++ {
go read(&m, i)
}
time.Sleep(1 * time.Second)
fmt.Println("final count:", count)
}
func read(m *sync.RWMutex, i int) {
fmt.Println(i, "reader start")
m.RLock()
fmt.Println(i, "reading count:", count)
time.Sleep(1 * time.Millisecond)
m.RUnlock()
fmt.Println(i, "reader over")
}
func write(m *sync.RWMutex, i int) {
fmt.Println(i, "writer start")
m.Lock()
count++
fmt.Println(i, "writing count", count)
time.Sleep(1 * time.Millisecond)
m.Unlock()
fmt.Println(i, "writer over")
}
运行结果如下
如果我们可以明确区分reader和writer的协程场景，且是大师的并发读、少量的并发写，有强烈的性能需要，我们就可以考虑使用读写锁RWMutex替换Mutex
三、死锁场景
当两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而处理一种互相等待的状态，如果没有外部干涉无法继续下去，这时我们称系统处于死锁或产生了死锁。
死锁主要有以下几种场景。
Lock/Unlock不是成对出现
没有成对出现容易会出现死锁的情况，或者是Unlock 一个未加锁的Mutex而导致 panic，代码建议以下面紧凑的方式出现
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
锁被拷贝使用
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var mu sync.Mutex
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
copyTest(mu)
}
//这里复制了一个锁，造成了死锁
func copyTest(mu sync.Mutex) {
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
fmt.Println("ok")
}
在函数外层已经加了一个Lock，在拷贝的时候又执行了一次Lock，因此这是一个永远不会获得的锁，因为外层函数的Unlock无法执行。
循环等待
A等待B，B等待C，C等待A，陷入了无限循环（哲学家就餐问题）
package main
import (
"sync"
)
func main() {
var muA, muB sync.Mutex
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2)
go func() {
defer wg.Done()
muA.Lock()
defer muA.Unlock()
//A依赖B
muB.Lock()
defer muB.Lock()
}()
go func() {
defer wg.Done()
muB.Lock()
defer muB.Lock()
//B依赖A
muA.Lock()
defer muA.Unlock()
}()
wg.Wait()
}
以上就是Go语言的锁使用，由chenqionghe倾情整理，giao~
