一加Ace2 Pro官宣：普及16G內(nèi)存 引領(lǐng)24G
一加官方今天繼續(xù)為本月發(fā)布的新機(jī)一加Ace2 Pro帶來預(yù)熱，公布了內(nèi)存方面的信息。“淘汰 8GB ，12GB 起步，16GB 普及，24GB 引領(lǐng)，還有呢？#一加Ace2Pro#，2023 年 8 月，敬請(qǐng)期待。”同時(shí)
并發(fā)是Go中的一個(gè)強(qiáng)大功能，它允許多個(gè)Goroutines（并發(fā)線程）同時(shí)執(zhí)行。然而，伴隨著強(qiáng)大的功能也帶來了大量的責(zé)任。當(dāng)多個(gè)Goroutines并發(fā)地訪問和修改共享資源時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)（race conditions）和不可預(yù)測(cè)的程序行為。為了解決這些問題，Go提供了一種稱為互斥鎖（Mutex，互斥排他鎖的縮寫）的同步原語。在本文中，我們將探討互斥鎖在管理共享資源中的作用，以及在并發(fā)編程中使用它的必要性。
互斥鎖是一種同步原語，用于提供對(duì)共享資源或代碼關(guān)鍵部分的獨(dú)占訪問。它充當(dāng)了門衛(wèi)的角色，一次只允許一個(gè)Goroutine訪問和修改受保護(hù)的資源。當(dāng)一個(gè)Goroutine持有互斥鎖時(shí)，所有試圖獲取它的其他Goroutines都必須等待。
互斥鎖提供了兩個(gè)基本方法：
使用互斥鎖的原因在于，當(dāng)多個(gè)Goroutines并發(fā)訪問共享資源時(shí)，這些資源容易遭受數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和不一致性的風(fēng)險(xiǎn)。以下是互斥鎖至關(guān)重要的一些常見場(chǎng)景：
數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生在多個(gè)Goroutines并發(fā)訪問共享數(shù)據(jù)時(shí)，其中至少一個(gè)Goroutine對(duì)其進(jìn)行修改。這可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)和錯(cuò)誤的行為，因?yàn)閳?zhí)行順序是不確定的。互斥鎖通過一次只允許一個(gè)Goroutine訪問共享資源來幫助防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。
package mainimport ( "fmt" "sync")var sharedData intvar mu sync.Mutexfunc increment() { mu.Lock() sharedData++ mu.Unlock()}func main() { var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) go func() { defer wg.Done() increment() }() } wg.Wait() fmt.Println("Shared Data:", sharedData)}在這個(gè)示例中，多個(gè)Goroutines并發(fā)地增加sharedData變量，如果沒有使用互斥鎖，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。
臨界區(qū)是訪問共享資源的代碼部分。當(dāng)多個(gè)Goroutines試圖同時(shí)訪問同一個(gè)臨界區(qū)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的行為。互斥鎖確保一次只有一個(gè)Goroutine進(jìn)入臨界區(qū)，從而保證對(duì)共享資源的有序訪問。
package mainimport ( "fmt" "sync")var ( sharedResource int mu sync.Mutex)func updateSharedResource() { mu.Lock() // Critical section: Access and modify sharedResource sharedResource++ mu.Unlock()}func main() { var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) go func() { defer wg.Done() updateSharedResource() }() } wg.Wait() fmt.Println("Shared Resource:", sharedResource)}在這個(gè)示例中，updateSharedResource 函數(shù)代表一個(gè)臨界區(qū)，其中訪問并修改了 sharedResource。如果沒有使用互斥鎖，對(duì)這個(gè)臨界區(qū)的并發(fā)訪問可能會(huì)導(dǎo)致不正確的結(jié)果。
互斥鎖提供了兩個(gè)基本操作：鎖定和解鎖。讓我們首先了解互斥鎖的鎖定操作：
鎖定互斥鎖：當(dāng)一個(gè)Goroutine想要訪問共享資源或一個(gè)臨界區(qū)時(shí)，它會(huì)調(diào)用互斥鎖上的Lock()方法。如果互斥鎖當(dāng)前是未鎖定的，它將變?yōu)殒i定狀態(tài)，從而允許Goroutine繼續(xù)執(zhí)行。如果互斥鎖已被另一個(gè)Goroutine鎖定，調(diào)用的Goroutine將被阻塞，直到互斥鎖變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。
下面是一個(gè)演示互斥鎖鎖定的代碼示例：
package mainimport ( "fmt" "sync")func main() { var mu sync.Mutex mu.Lock() // Lock the Mutex // Critical section: Access and modify shared resource fmt.Println("Locked the Mutex") mu.Unlock() // Unlock the Mutex}在這個(gè)示例中，mu.Lock() 調(diào)用鎖定了互斥鎖，確保一次只有一個(gè)Goroutine可以進(jìn)入臨界區(qū)。當(dāng)完成臨界區(qū)后，使用 mu.Unlock() 解鎖互斥鎖。
解鎖互斥鎖：當(dāng)一個(gè)Goroutine完成其臨界區(qū)的執(zhí)行并且不再需要對(duì)共享資源進(jìn)行獨(dú)占訪問時(shí)，它會(huì)在互斥鎖上調(diào)用 Unlock() 方法。這個(gè)操作會(huì)釋放互斥鎖，從而允許其他Goroutines獲取它。
以下是互斥鎖解鎖的執(zhí)行方式：
package mainimport ( "fmt" "sync")func main() { var mu sync.Mutex mu.Lock() // Lock the Mutex // Critical section: Access and modify shared resource fmt.Println("Locked the Mutex") mu.Unlock() // Unlock the Mutex fmt.Println("Unlocked the Mutex")}在這個(gè)示例中，在臨界區(qū)之后調(diào)用了 mu.Unlock() 以釋放互斥鎖，使其可供其他Goroutines使用。
盡管互斥鎖是確保并發(fā)安全性的強(qiáng)大工具，但如果使用不當(dāng)，它們也可能引入死鎖。死鎖 是指兩個(gè)或多個(gè)Goroutines被卡住，彼此等待釋放資源的情況。為了避免死鎖，請(qǐng)遵循以下最佳實(shí)踐：
package mainimport ( "fmt" "sync")func main() { var mu sync.Mutex mu.Lock() // Lock the Mutex // Critical section: Access and modify shared resource // Oops! Forgot to unlock the Mutex // mu.Unlock() // Uncomment this line to avoid deadlock fmt.Println("Locked the Mutex") // ... Some more code // Potential deadlock if mu.Unlock() is not called}在這個(gè)示例中，如果遺忘或注釋掉 mu.Unlock() 這一行，由于互斥鎖持續(xù)保持鎖定狀態(tài)，可能會(huì)發(fā)生死鎖。
什么是臨界區(qū)？
在并發(fā)編程中，臨界區(qū) 是指訪問共享資源或變量的代碼部分。它被稱為“臨界”是因?yàn)樵谌魏谓o定時(shí)刻只應(yīng)允許一個(gè)Goroutine執(zhí)行它。當(dāng)多個(gè)Goroutines并發(fā)訪問一個(gè)臨界區(qū)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞或競(jìng)態(tài)條件，其中執(zhí)行的順序變得不可預(yù)測(cè)。
互斥鎖用于保護(hù)臨界區(qū)，確保一次只有一個(gè)Goroutine可以訪問它們。互斥鎖提供了兩個(gè)基本方法：
以下是一個(gè)演示使用互斥鎖保護(hù)臨界區(qū)的示例：
package mainimport ( "fmt" "sync")var sharedResource intvar mu sync.Mutexfunc updateSharedResource() { mu.Lock() // Lock the Mutex // Critical section: Access and modify sharedResource sharedResource++ mu.Unlock() // Unlock the Mutex}func main() { var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) go func() { defer wg.Done() updateSharedResource() }() } wg.Wait() fmt.Println("Shared Resource:", sharedResource)}在這個(gè)示例中，updateSharedResource 函數(shù)代表一個(gè)臨界區(qū)，其中 sharedResource 被訪問和修改。互斥鎖 mu 確保一次只有一個(gè)Goroutine可以進(jìn)入這個(gè)臨界區(qū)。
互斥鎖并不是Go中管理并發(fā)的唯一工具；通道也是另一個(gè)重要的機(jī)制。以下是互斥鎖和通道的簡(jiǎn)要比較：
選擇使用互斥鎖還是通道取決于您程序的具體需求。當(dāng)您需要保護(hù)共享數(shù)據(jù)時(shí)，互斥鎖是理想的選擇，而當(dāng)通信和Goroutines之間的協(xié)調(diào)是主要關(guān)注點(diǎn)時(shí)，通道則表現(xiàn)出色。
總之，互斥鎖是Go中確保安全并發(fā)的強(qiáng)大工具。它們有助于保護(hù)臨界區(qū)，防止數(shù)據(jù)競(jìng)態(tài)，并確保共享資源的完整性。理解何時(shí)以及如何使用互斥鎖對(duì)于編寫既高效又可靠的并發(fā)Go程序至關(guān)重要。
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