Golang全局变量加锁的问题解决


Posted in Golang onMay 08, 2021

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stackoverflow 上有个讨论

https://stackoverflow.com/questions/21447463/is-assigning-a-pointer-atomic-in-go

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

Golang全局变量加锁的问题解决

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

Golang全局变量加锁的问题解决

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三水点靠木。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

Golang 相关文章推荐
Golang二维切片初始化的实现
Apr 08 Golang
golang interface判断为空nil的实现代码
Apr 24 Golang
Go语言中break label与goto label的区别
Apr 28 Golang
golang elasticsearch Client的使用详解
May 05 Golang
go语言中fallthrough的用法说明
May 06 Golang
golang 实用库gotable的具体使用
Jul 01 Golang
修改并编译golang源码的操作步骤
Jul 25 Golang
一文搞懂Golang 时间和日期相关函数
Dec 06 Golang
Go语言读取txt文档的操作方法
Jan 22 Golang
深入理解go缓存库freecache的使用
Feb 15 Golang
Golang 遍历二叉树
Apr 19 Golang
Python测试框架pytest核心库pluggy详解
Aug 05 Golang
golang 实现并发求和
May 08 #Golang
golang中的并发和并行
May 08 #Golang
关于golang高并发的实现与注意事项说明
May 08 #Golang
基于Golang 高并发问题的解决方案
May 08 #Golang
使用golang编写一个并发工作队列
May 08 #Golang
Go 在 MongoDB 中常用查询与修改的操作
May 07 #Golang
golang 实现时间戳和时间的转化
May 07 #Golang
You might like
PHP 服务器配置(使用Apache及IIS两种方法)
2009/06/01 PHP
3款值得推荐的微信开发开源框架
2014/10/28 PHP
php+html5实现无刷新图片上传教程
2016/01/22 PHP
使用XHProf查找PHP性能瓶颈的实例
2017/12/13 PHP
Thinkphp5框架实现图片、音频和视频文件的上传功能详解
2019/08/27 PHP
Tab页界面,用jQuery及Ajax技术实现
2009/09/21 Javascript
Jquery实现无刷新DropDownList联动实现代码
2010/03/08 Javascript
ExtJS Ext.MessageBox.alert()弹出对话框详解
2010/04/02 Javascript
JavaScript前补零操作实例
2015/03/11 Javascript
JavaScript拖动层Div代码
2017/03/01 Javascript
JS库之ParticlesJS使用简介
2017/09/12 Javascript
JavaScript实现短暂提示框功能
2018/04/04 Javascript
JavaScript实现异步图像上传功能
2018/07/12 Javascript
给localStorage设置一个过期时间的方法分享
2018/11/06 Javascript
puppeteer库入门初探
2019/01/09 Javascript
js实现鼠标拖拽div左右滑动
2020/01/15 Javascript
JavaScript编写开发动态时钟
2020/07/29 Javascript
swiper4实现移动端导航栏tab滑动切换
2020/10/16 Javascript
解决ant design vue 表格a-table二次封装,slots渲染的问题
2020/10/28 Javascript
JS中锚点链接点击平滑滚动并自由调整到顶部位置
2021/02/06 Javascript
Python使用selenium实现网页用户名 密码 验证码自动登录功能
2018/05/16 Python
Django使用rest_framework写出API
2020/05/21 Python
Python selenium爬取微信公众号文章代码详解
2020/08/12 Python
Python 如何查找特定类型文件
2020/08/17 Python
CSS3实现跳动的动画效果
2016/09/12 HTML / CSS
纯CSS3打造属于自己的“小黄人”
2016/03/14 HTML / CSS
HTML5 placeholder(空白提示)属性介绍
2013/08/07 HTML / CSS
墨西哥运动服饰和鞋网上商店:Netshoes墨西哥
2016/07/28 全球购物
美国大码时尚女装购物网站:ELOQUII
2017/12/28 全球购物
中学家长会邀请函
2014/01/17 职场文书
党员反对四风问题思想汇报
2014/09/12 职场文书
2014年除四害工作总结
2014/12/06 职场文书
公务员政审材料范文
2014/12/23 职场文书
幼儿园园长工作总结2015
2015/05/25 职场文书
2015年信息化建设工作总结
2015/07/23 职场文书