Go语言学习之并发

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概念

并发是指一个 Go 程序运行在多个 goroutine 中，每个 goroutine 中的事件执行先后顺序无法确定。

02

并发安全

并发安全是指一个可以在串行程序中正确执行的函数，它在并发调用时仍然可以正确执行，那么这个函数是并发安全的。

并发访问一个变量，保证变量并发安全的方法是限制变量只存在于一个 goroutine 中，或维护一个更高层的互斥不变量。

函数并发调用时，不能正常执行的原因主要有死锁、活锁和资源耗尽。

03

竞态

竞态是指一个 Go 程序在多个 goroutine 中按照某些交错顺序执行时，这个 Go 程序无法给出正确的执行结果。

其中数据竞态是竞态的一种，它发生于两个 goroutine 并发读写同一个变量并且至少其中一个 goroutine 是写入时。

避免数据竞态的方法：

• 不修改变量。
• 避免从多个 goroutine 访问同一个变量。
• 允许多个 goroutine 访问同一个变量，但在同一时间只有一个 goroutine 可以访问这个变量。

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互斥锁

在 Go 语言中，sync 包有一个单独的 Mutex 类型，它支持互斥锁模式。Mutex 类型的 Lock 方法用于获取 token，Unlock 方法用于释放 token。

定义的 Mutex 类型的变量称为互斥量，用来保护共享变量。被互斥量保护的变量声明应该紧接在互斥量的声明之后。

为了防止未执行 Unlock 方法，通常在 Lock 方法后，使用 defer 语句调用 Unlock 方法。

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读写互斥锁

互斥锁严格锁定读和写，在一些场景中，允许只读操作可以并发执行，但写操作需要获得完全独享的访问权限，sync 包中的 RWMutex 类型包含 RLock 和 RUnlock 方法，可以提供这种功能。RLock 和 RUnlock 方法分别获取和释放一个读锁（共享锁）。

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延迟初始化

sync 包中有一个 Once 类型，Once 类型只有一个 Do 方法，Once 类型包含一个 bool 变量和一个互斥量，bool 变量记录初始化是否已完成，互斥量负责保护这个 bool 变量和客户端的数据结构。

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goroutine 与线程

goroutine 与线程的区别：

栈内存：线程的栈内存固定大小 2kb，goroutine 栈内存默认 2MB，但可按需增大和缩小，最大限制是 1GB。

调度：线程由系统内核调度，成本高，速度慢。goroutine 由 Go 调度器调度，Go 调度器只需要关心单个 Go 程序的 goroutine 调度问题，成本低。