Go 线程同步

原创 lijhi 酷酷的算法 2024-05-21 17:13 河北听全文

线程同步

通常在 Go 语言中有两种方法可以用来做线程同步

sync.Cond
channel

channel 的很好理解，当我们从一个 channel 中接收数据的时候，如果里面没有数据，那我们直接就阻塞在那里了；在这篇文章中就来看看怎么使用 sync.Cond 完成同步

sync.Cond

「定义结构体和方法」

type BlueberryInt struct {
 num  int
 lock sync.Mutex
 cond *sync.Cond
}

func NewBlueberryInt() *BlueberryInt {
    // 创建 BlueberryInt 结构体
 var obj BlueberryInt
 obj.num = 0
 obj.cond = sync.NewCond(&obj.lock) // 使用结构体中的 lock 作为锁
 return &obj // 返回该结构体的指针
}

func (b *BlueberryInt) IncreaseLocked() {
    // IncreaseLocked 意味着在做加法操作的时候这个函数需要上锁后才能使用
 b.num++
}

func (b *BlueberryInt) DecreaseLocked() {
    // IncreaseLocked 意味着在做减法操作的时候这个函数需要上锁后才能使用
 b.num--
}

func (b *BlueberryInt) Signal() {
    // 当完成一件事情后，我们就发送 Signal
 b.cond.Signal()
}

func (b *BlueberryInt) Wait() {
    // 当我们调用 Wait 的时候，我们还不能马上执行操作
    // 我们需要收到 Signal 后 才可以继续执行
 b.cond.Wait()
}

func (b *BlueberryInt) Lock() {
    // 上锁
 b.lock.Lock()
}

func (b *BlueberryInt) UnLock() {
    // 解锁
 b.lock.Unlock()
}

「主要逻辑」

我们分别做 1000 次加法和 1000 次减法，但是呢，我们先让做减法的 goroutine 运行起来，并且使用 Sleep 等待 1 秒钟，确保它已经跑起来了；如果我们没有使用 sync.Cond 的话，这时候减法操作拿到锁之后就可以直接完成 1000 次的减法了，但是我们调用了 num.Wait() 来等待信号

为什么我们在做减法的 goroutine 中已经使用了 num.Lock 之后，在做加法的 goroutine 中还能够获得锁呢？这就是因为我们在 NewBlueberryInt 中的这行代码 obj.cond = sync.NewCond(&obj.lock) ，但我们调用 Wait 的时候，它会先释放我们传入的那把锁并且阻塞在那里，然后等待信号的到来，当它收到信号之后重新获取那把锁然后再继续执行操作

func main() {
 // 做了加法才能做减法
 b := NewBlueberryInt()
 fmt.Printf("the num b is %d \n", b.num)

 // 做减法 1000 次
 go func(num *BlueberryInt) {
  num.Lock()
  num.Wait() // 等待信号
  for i := 0; i < 1000; i++ {
   num.DecreaseLocked()
  }
  num.UnLock()
 }(b)

 time.Sleep(time.Second)

 // 做加法 1000 次
 go func(num *BlueberryInt) {
  num.Lock()
  for i := 0; i < 1000; i++ {
   num.IncreaseLocked()
  }
  num.Signal() // 发送信号
  num.UnLock() // 一定要记得释放锁，不然做减法的 goroutine 那里就永远走不动了
 }(b)

 time.Sleep(time.Second)

 b.Lock()
 fmt.Printf("the num b is %d \n", b.num)
 b.UnLock()
}