基本同步原语

Mutex

  • 互斥锁 Mutual exclusion
  • 任何时间只允许一个 goroutine 在临界区运行
  • 避免死锁
  • 公平
  • 零值是未锁状态
  • Unlock 未加锁的 Mutex 会 panic
  • 加锁的 Mutex 不和这个特定的 goroutine 关联
  • 非重入锁

RWMutex

  • 可以被一堆的reader持有，或者被一个 writer 持有
  • 适合大并发 read 的场景
  • 零值是未加锁状态
  • writer 的 Lock相对后续 reader 的 RLock 优先级高
  • 禁止递归读锁(防止死锁)

Cond (不常用)

  • Mutex有些不适用
  • Monitor vs Mutex. Monitor = Mutex + Condition Variables
  • Condition variable 是一组等待同意一个条件的goroutine的容器
  • 每个 cond 和一个Locker 相关联
  • 改变条件或者调用 Wait 需要获取锁

WaitGroup

  • 等待一组goroutine完成(java CountdownLatch/CyclicBarrier)
  • Add 参数可以是负数，如果计数器小于0，panic
  • 当计数器为0的时候，阻塞在 Wait 方法的 goroutine 都会被释放
  • 可重用, but...
  • 注意不要把Add方法放到 goroutine 里和wait 一起执行

Once

  • 只执行一次初始化 func (o *Once) Do(f func())
  • 避免死锁
  • 即使 f panic, Once 也认为它完成了

单例 - 常量 - package 变量(eager) - init 函数 (eager) - GetInstance()(lazy) - 通过 sync.Once 或者类似实现

Pool

  • 临时对象池
  • 可能在任何时候任意对象都可能被移除
  • 可以安全并发访问
  • 装箱/拆箱

Sync.Map

  • 适用于两个 case(空间换时间)：
    • 设置一次，多次读(cache)
    • 多个 goroutine 并发的读，写，更新不同的 key
  • 装箱/拆箱
  • Range 进行遍历，可能会加锁
  • 没有 Len 方法，并且也不会添加

扩展同步原语

ReentrantLock

type RecursiveMutext struct {
    sync.Mutex
    owner     int64
    recursion int32
}

Semaphore

  • Dijkstra 提出并发访问通用资源的并发原语 (sync/semaphore)
  • 初始化一个非负的值 S
  • P(wait)减1，如果 S 小于0 ，阻塞本 goroutine 进入临界区
  • V(signal)加1， 如果 S 不为负值， 其他goroutine可以进入临界区
  • 二进制信号量可以实现锁(0,1)
  • 计数信号量

实现： sync/semaphore sync/singleflight

ErrGroup

  • Wait会等待所有 goroutine 执行完才释放
  • 如果想遇到第一个 err 就返回，用 Context

SpinLock (自旋锁)

  • 有时候很高效
  • 公平性
  • 处理器忙等待

fslock 文件锁

  • github.com/juju/fslock

concurrent-map

  • github.com/orcaman/concurrent-map

原子操作

atomic 数据类型

  • int32, int64, uint32, uint64, uintptr, unsafe.Pointer
  • AddXXX(整数类型)
  • CompareAndSwapXXX: cas
  • LoadXXX: 读取
  • StoreXXX: 存储
  • SwapXXX: 交换

有Add没有 Subtract？

  • 有符号类型，可以用 Add 负数
  • 无符号类型，可以用 AddUint32(&x, ^uint32(c-1)), AddUint64(&x, ^uint64(c-1))
  • 无符号类型减一，AddUint32(&x, ^uint32(0)), AddUint64(&x, ^uint64(0))

atomic.value

复杂类型进行原子存储和加载

  • Load
  • Store

Channel

  • 信号(shutdown/close/finish)
  • 数据交流(queue/stream)
  • 锁(mutex)

Channel vs Mutex

过度使用channel 和goroutine

  • Channel
    • 传递数据的owner
    • 分发任务单元
    • 交流异步结果
    • 任务编排
  • Mutex
    • cache
    • 状态
    • 临界区

OrDone

内存模型

描述线程(goroutine)通过内存交互，以及对数据的共享使用。

Go内存模型：

happend before

  • goroutine的创建 happens before 所有此 goroutine 中的操作
  • goroutine的销毁 happens after 所有此 goroutine 中的操作