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golang 系列:sync.Cond 机制

前言

在 Go 里有专门为同步通信而生的 channel,所以较少看到 sync.Cond 的使用。不过它也是并发控制手段里的一种,今天我们就来认识下它的相关实现,加深对同步机制的运用。

sync.Cond

sync.Cond 提供了三个方法:Wait()、Signal()、Broadcast(),它们的用法如下:

  • Wait():阻塞当前的 goroutine,等待唤起。
  • Signal():唤起一个阻塞的 goroutine。
  • Broadcast():唤起所有阻塞的 goroutine。

通过上面的方法描述,我们就可以简单的实现一个任务池功能:先批量的创建 goroutine,然后调用 sync.Cond 的 Wait() 方法让其阻塞的等待。

当有一个任务到来时,则通过 Signal() 唤起刚刚在阻塞的某一个 goroutine,去执行任务。

通过任务池功能,我们发现 sync.Cond 的运用很简单,但 Go 官方并不推荐我们使用 sync.Cond 来实现协程间的同步通信

因为它并不符合 Go 官方 “通过通信来共享内存” 的设计思想,当场景复杂时,则会耦合各个业务功能。

sync.Cond 源码分析

我们来看下 sync.Cond 的结构体,代码在 /sr/sync/cond.go 下:

type Cond struct {
	noCopy noCopy 		// 不可复制
	L Locker			// 锁
	notify  notifyList	// 通知唤起列表
	checker copyChecker // 复制检测
}

可以看到 Cond 上有 notify 列表,而这正是维护了需要唤起的 goroutine 列表。

当我们调用 Wait() 方法的时候就会维护当前 goroutine 到对应的 notifyList 里:

func (c *Cond) Wait() {
	c.checker.check()
	t := runtime_notifyListAdd(&c.notify) // 将当前 goroutine 添加到 notifyList 里
	c.L.Unlock()
	runtime_notifyListWait(&c.notify, t) // 阻塞等待
	c.L.Lock()
}

当有其他协程调用了 Signal 或 Broadcast 方法时,则会通过runtime_notifyListNotifyOneruntime_notifyListNotifyAll方法来唤起一个或多个 goroutine。

其他同步方式的实现

前面提到到 sync.Cond 并不被推荐作为协同通信手段,那如果要实现它的单播、广播效果,该怎么弄呢?

其实也很简单,如果我们要实现单播效果,那么只需要通过阻塞的监听 channel 信号即可。

如果要实现广播唤起效果,只需要利用 context 的链式取消特性,也能达到该效果。


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