Golang全局变量加锁的问题解决
如果全局变量只读取 那自然是不需要加锁的
如果全局变量多进程读,多进程写,那自然是需要加读写锁的
但是如果全局变量只有一个进程写,其他进程读呢? 如果采用cow的方式,写进程只是通过单次赋值的方式来更新变量,是否就可以不加锁了呢?
就第三种情况而言:
当然我们通过 go build -race 或者 go run -race 就会出现
warning: data race。 但是出现 data race 就证明一定有问题么?
其实核心点在于这个赋值是否是原子的。也就是说是否存在 p1 = p2 的写入时,指针被临时替换为p3,并在此时goroutine切出的情况。可以想到的一种情况是64字节的指针需要两次mv才能完成全部变量的赋值。那么就有可能在两次mv中间切出,进而出现p3的情况。
之前在* 上有个讨论
其中高votes的回答是说:
在go中,唯一保证原子性的操作是在 sync.atomic, 所以如果你想确保原子性,可以使用sync.mutex 或者 sync.atomic 中的原子函数。 但是我不建议 sync.atomic中函数, 因为你不得不在任何使用指针的地方使用他们,这是非常难做到正确使用的。
用mutex 是好的go style - 你可以很方便的定义一个函数返回指针。 比如
import "sync" var secretpointer *int var pointerlock sync.mutex func currentpointer() *int { pointerlock.lock() defer pointerlock.unlock() return secretpointer } func setpointer(p *int) { pointerlock.lock() secretpointer = p pointerlock.unlock() }
所以一个ok的go style 应该是使用 sync.mutex 的。
golang doc也是这么说的。
type t struct { msg string } var g *t func setup() { t := new(t) t.msg = "hello, world" g = t } func main() { go setup() for g == nil { } print(g.msg) }
even if main observes g != nil and exits its loop, there is no guarantee that it will observe the initialized value for g.msg.
in all these examples, the solution is the same: use explicit synchronization.
但是当我们用go tool asm看时, 确实只有一个指令 movq。
所以只能说
因为规范没有指定,所以你应该假设它不是原子的。即使它现在是原子的,它也有可能在不违反规范的情况下改变。
总之我们不应该做赋值原子的假设,而应该按照规范,使用sync.mutex 来做。
补充:golang对全局变量加锁同步解决资源访问共享问题——使用go协程来同时并发计算多个数字(1-200)的阶乘
使用互斥锁解决资源共享问题
使用go协程来同时并发计算多个数字(1-200)的阶乘,然后存储在数组当中
package main import ( "fmt" "time" ) var( mymap = make(map[int]int, 10) ) func test(n int){ res:=1 for i:=1; i<=n; i++{ res*=i } mymap[n]=res } func main(){ for i:=1; i<=200; i++{ go test(i) } time.sleep(time.second*10) for i,v:=range mymap{ fmt.printf("mymap[%d]=%d\n", i, v) } }
代码如下,运行结果如下:但是我们发现其并没有正常计算出各个数字的阶乘来
原因是我们没有对全局变量mymap加锁,导致了资源抢夺的问题,因此我们可以对代码加入互斥锁
package main import ( "fmt" "time" "sync" ) var( mymap = make(map[int]int, 10) //声明一个全局互斥锁 lock sync.mutex ) func test(n int){ res:=1 for i:=1; i<=n; i++{ res+=i //这里我将阶乘改成求和,防止数据溢出 } //加锁 lock.lock() mymap[n]=res //解锁 lock.unlock() } func main(){ for i:=1; i<=200; i++{ go test(i) } time.sleep(time.second*10) for i,v:=range mymap{ fmt.printf("mymap[%d]=%d\n", i, v) } }
对资源加了互斥锁之后,多个协程之间的并发问题就得到了解决
但是上述解决方案不太完美,有其缺陷:
(1)主线程在等待所有goroutine全部完成的时间很难确定
(2)如果主线程休眠时间过长,就会加长等待时间,如果等待时间短了,还可能会有goroutine因为主线程的退出而被销毁
(3)通过全局变量加锁同步来实现通讯,也不利于多个协程对全局变量的读写操作
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。