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Go并发编程之美-条件变量

一、前言

go语言类似Java JUC包也提供了一些列用于多线程之间进行同步的措施,比如低级的同步措施有 锁、CAS、原子变量操作类。相比Java来说go提供了独特的基于通道的同步措施。本节我们先来看看go中与锁相关的条件变量

二、条件变量

在java中条件变量是与具体的锁想关联的,在go中也是这样的。

package main

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

var (
    counter int                   //计数器
    wg      sync.WaitGroup        //信号量
    lock    sync.Mutex            //互斥锁
    cond    = sync.NewCond(&lock) //条件变量
)

func main() {

    //1.获取锁
    cond.L.Lock()
    fmt.Println("main  thread got lock  ")

    //2.开启线程执行一些事情
    go doSomething()

    //3.用与锁关联的条件变量的wait方法
    fmt.Println("main thread begin wait  ")
    cond.Wait()
    fmt.Println("main thread end wait  ")

    //4.释放锁
    cond.L.Unlock()
    fmt.Println("main thread release lock  ")

}

func doSomething() {
    //2.1激活阻塞到条件变量的wait方法的一个线程

    time.Sleep(time.Second * 2)
    //2.2获取锁
    fmt.Println("sub thread begin get lock ")
    //cond.L.Lock()
    fmt.Println("sub thread  got lock ")

    time.Sleep(5 * time.Second)
    cond.Signal()

    //2.3释放锁
    //cond.L.Unlock()
    fmt.Println("sub thread release lock ")

}
  • go中使用sync.NewCond(&lock)创建一个条件变量,其中lock可以是互斥锁或者读写锁
  • 主线程线程先获取了lock锁(cond.L就是lock变量),然后开启了子线程,然后调用了条件变量的wait方法,main线程然后被阻塞,并且main线程会释放获取的lock锁。
  • 子线程则首先尝试获取lock锁,如果是在main线程执行条件变量的wait前尝试获取锁,则子线程会被阻塞,等main线程执行到wait后,main函数释放锁后,子线程会获取锁成功。
  • 子线程获取锁成功后,会先休眠5s然后释放锁,然后调用条件变量的signal方法,这时候main线程则会重新获取到锁,然后从wait返回。

需要注意的是调用条件变量的signal方法的线程在调用该方法前,获取关联的lock锁这个并不是必须的,读者可以注释获取和释放锁代码,也是OK的。

与Java中类似调用条件变量的signal会激活一个线程,调用Broadcast会激活所有阻塞到条件变量wait方法的线程。

另外需要注意,一般调用线程应该使用循环检查方式调用条件变量的wait方法,以避免虚假唤醒等问题。

三、总结

go中条件变量与Java中条件变量类似,但是也有不同,相同在于条件变量都是与锁关联的,并且只有当线程获取到锁后才可以调用其关联的条件变量的wait方法,否则会抛出异常,另外当线程阻塞到wait方法后,当前线程会释放已经获取的锁。不同在于Java中只有当线程获取到锁后才可以调用其关联的条件变量的signal方法,否则会抛出异常,但是在go中调用线程调用signal前获取锁不是必须的。

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