Golang并发操作中常见的读写锁详析


Posted in Golang onAugust 30, 2021

互斥锁简单粗暴,谁拿到谁操作。今天给大家介绍一下读写锁,读写锁比互斥锁略微复杂一些,不过我相信我们今天能够把他拿下!

golang读写锁,其特征在于

  • 读锁:可以同时进行多个协程读操作,不允许写操作
  • 写锁:只允许同时有一个协程进行写操作,不允许其他写操作和读操作

读写锁有两种模式。没错!一种是读模式,一种是写模式。当他为写模式的话,作用和互斥锁差不多,只允许有一个协程抢到这把锁,其他协程乖乖排队。但是读模式就不一样了,他允许你多个协程读,但是不能写。总结起来就是:

  • 仅读模式: 多协程可读不可写
  • 仅写模式: 单协程可写不可读

在32位的操作系统中,针对int64类型的值的读和写操作都不可能仅由一个CPU指令来完成。如若一个写操作刚刚执行完第一个指令,就去进行另一个读的协程,这样就会读到一个错误的数据。

下面看个例子吧:

先看主函数:

func main() {
    for i:=0;i<5;i++{
        wg06.Add(1)
        go write(i)
​
        wg06.Add(1)
        go read(i)
    }
    wg06.Wait()
}

每次开辟两条协程,一条协程执行写函数,另一条执行读函数。然后放入等待组。共开辟五次。

在来看一看写函数

func write(i int)  {
    //锁定为仅写模式,其他协程被阻塞
    rwm.Lock()
​
    fmt.Println(i,"writing...")
    <- time.After(10*time.Second)
    fmt.Println("write over!")
​
    rwm.Unlock()
    //解锁仅写模式
    wg06.Done()
}

这个Lock()就是执行读写锁的写模式,当这个模式进行时,只有这条协程能写,其他协程都被阻塞。Unlock()就是解锁这个仅锁模式,等待组中的其他协程不再被阻塞。

再看一看读模式:

func read(i int)  {
    rwm.RLock()
​
    fmt.Println(i,"reading...")
    <-time.After(10 * time.Second)
    fmt.Println(i,"read over!")
​
    rwm.RUnlock()
    wg06.Done()
}

RLock()就是执行读写锁的读模式,执行这个模式其他协程也能读,但是都不能写。

如果程序运行,写协程先抢到锁,所有协程就不能读,只有这条写协程能写,其他人都等着。如果是读协程抢到锁,所以写协程就不可能了,但是读协程仍然可以抢。

现在你知道我们应该什么时候使用读写锁了吗?

在并发进行读写操作时,当读的次数远远超过写的次数的情况下,应该使用读写锁来进行读写并发操作。

Golang读写锁底层原理

在加读锁和写锁的工程中都使用atomic.AddInt32来进行递增,而该指令在底层是会通过LOCK来进行CPU总线加锁的,因此多个CPU同时执行readerCount其实只会有一个成功,从这上面看其实是写锁与读锁之间是相对公平的,谁先达到谁先被CPU调度执行,进行LOCK锁cache line成功,谁就加成功锁

底层实现的CPU指令

底层的2条指令,通过LOCK指令配合CPU的MESI协议,实现可见性和内存屏障,同时通过XADDL则用来保证原子性,从而解决可见性与原子性问题

// atomic/asm_amd64.s TEXT runtime?internal?atomic·Xadd(SB)
    LOCK
    XADDL   AX, 0(BX)

可见性与内存屏障、原子性, 其中可见性通常是指在cpu多级缓存下如何保证缓存的一致性,即在一个CPU上修改了了某个数据在其他的CPU上不会继续读取旧的数据,内存屏障通常是为了CPU为了提高流水线性能,而对指令进行重排序而来,而原子性则是指的执行某个操作的过程的不可分割

总结

到此这篇关于Golang并发操作中常见读写锁的文章就介绍到这了,更多相关Golang并发读写锁内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Golang 相关文章推荐
golang中的空slice案例
Apr 27 Golang
golang 接口嵌套实现复用的操作
Apr 29 Golang
对Golang中的FORM相关字段理解
May 02 Golang
Golang 获取文件md5校验的方法以及效率对比
May 08 Golang
go xorm框架的使用
May 22 Golang
Golang中异常处理机制详解
Jun 08 Golang
go开发alertmanger实现钉钉报警
Jul 16 Golang
Go 语言中 20 个占位符的整理
Oct 16 Golang
一文搞懂Golang 时间和日期相关函数
Dec 06 Golang
Go语言特点及基本数据类型使用详解
Mar 21 Golang
golang为什么要统一错误处理
Apr 03 Golang
Golang 链表的学习和使用
Apr 19 Golang
Go中的条件语句Switch示例详解
Aug 23 #Golang
Go Plugins插件的实现方式
Aug 07 #Golang
使用GO语言实现Mysql数据库CURD的简单示例
Aug 07 #Golang
go使用Gin框架利用阿里云实现短信验证码功能
Aug 04 #Golang
手把手教你导入Go语言第三方库
Aug 04 #Golang
Go语言实现Base64、Base58编码与解码
Jul 26 #Golang
golang内置函数len的小技巧
Jul 25 #Golang
You might like
PHP类中的魔术方法(Magic Method)简明总结
2014/07/08 PHP
详解PHP的Yii框架中组件行为的属性注入和方法注入
2016/03/18 PHP
PHP并发多进程处理利器Gearman使用介绍
2016/05/16 PHP
php多进程并发编程防止出现僵尸进程的方法分析
2020/02/28 PHP
写出更好的JavaScript之undefined篇(上)
2009/11/22 Javascript
javascript contains和compareDocumentPosition 方法来确定是否HTML节点间的关系
2010/02/04 Javascript
json2.js的初步学习与了解
2011/10/06 Javascript
javascript中关于break,continue的特殊用法与介绍
2012/05/24 Javascript
Json对象与Json字符串互转(4种转换方式)
2013/03/27 Javascript
使用window.prompt()实现弹出用户输入的对话框
2015/04/13 Javascript
搞定immutable.js详细说明
2016/05/02 Javascript
BootStrap Progressbar 实现大文件上传的进度条的实例代码
2016/06/27 Javascript
jquery插件treegrid树状表格的使用方法详解(.Net平台)
2017/01/03 Javascript
angularjs实现多张图片上传并预览功能
2017/02/24 Javascript
Vue+axios+WebApi+NPOI导出Excel文件实例方法
2019/06/05 Javascript
深入理解令牌认证机制(token)
2019/08/22 Javascript
深入浅出vue图片路径的实现
2019/09/04 Javascript
javascript设计模式之迭代器模式
2020/01/30 Javascript
vue-cli3 引入 font-awesome的操作
2020/08/11 Javascript
用Python实现一个简单的能够上传下载的HTTP服务器
2015/05/05 Python
Python基于pyCUDA实现GPU加速并行计算功能入门教程
2018/06/19 Python
python 中文件输入输出及os模块对文件系统的操作方法
2018/08/27 Python
Pytorch修改ResNet模型全连接层进行直接训练实例
2019/09/10 Python
python 使用shutil复制图片的例子
2019/12/13 Python
CSS实现限制字数功能当对象内文本溢出时显示省略标记
2014/08/20 HTML / CSS
海量信息软件测试笔试题
2015/08/08 面试题
2013年办公室秘书的个人自我鉴定
2013/10/24 职场文书
助人为乐表扬信范文
2014/01/14 职场文书
毕业生自荐书
2014/02/03 职场文书
闭幕式主持词
2014/04/02 职场文书
民族团结先进集体事迹材料
2014/05/22 职场文书
医生个人自我剖析材料
2014/10/08 职场文书
单位委托函范文
2015/01/29 职场文书
学校节水倡议书
2015/04/29 职场文书
道歉信怎么写
2015/05/12 职场文书
升级 Win11 还是坚守 Win10?微软 Win11 新系统缺失功能大盘点
2022/04/05 数码科技