go语言中的Mutex

Golang以其并发性Goroutines而闻名。不仅是并发，还有更多。
因此，在这种情况下，我们必须确保多个goroutines不应该同时试图修改资源，从而导致冲突。
为了确保资源一次只能被一个goroutine访问，我们可以使用一个叫做sync.Mutex的东西。

This concept is called mutual exclusion, and the conventional name for the data structure that provides it is mutex. — Go dev

无Mutex的用例

让我们有一个简单的用例来理解Mutex在goroutines中的使用。
例如，如果我们需要通过一个goroutine增加一个变量的值，并通过另一个goroutine减少同一个变量的值。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

func main() {

	const loop = 100
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(loop * 2)

	// declaring a shared value
	var n int = 0

	for i := 0; i < loop; i++ {
		go func() {
			time.Sleep(time.Second / 10)
			n++
			wg.Done()
		}()
		go func() {
			time.Sleep(time.Second / 10)
			n--
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
	// printing the final value of n
	if n != 0 {
		fmt.Println("The Final value of n should be 0. But found ", n)
		return
	}
	fmt.Printf("\nFinal value of n is %d\n\n", n) // the final of n should be 0
}

在这个循环中，我使用了两个带有goroutines的匿名函数。一个将增加n的值，另一个将减少n的值。在最后，n的值应该是0，因为初始值是0，对于每个循环计数，我都是先增后减，所以在最后应该和初始值一样。但如果不使用Mutex，情况就不是我们所期望的那样了。
在上述输出中，我们可以看到结果不是恒定的。

我们可以使用go run命令中的-race来检测是否存在数据竞赛。

数据竞赛发生在：一个进程中的两个或多个线程同时访问同一个内存位置。

sync.Mutex

它拥有两个方法：

• Lock
• Unlock
  使用Lock来锁定资源，以便每次只有一个goroutine可以访问该资源。

Unlock用于解锁被锁住的资源。

使用Mutex也有同样的用例。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

func main() {

	const loop = 100
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(loop * 2)

	// declaring a shared value
	var n int = 0
	var m sync.Mutex

	for i := 0; i < loop; i++ {
		go func() {
			time.Sleep(time.Second / 10)
			m.Lock() // locking the resource n
			n++
			m.Unlock() // unlocking the resource n
			wg.Done()
		}()
		go func() {
			time.Sleep(time.Second / 10)
			m.Lock() // locking the resource n
			n--
			m.Unlock() // unlocking the resource n
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
	// printing the final value of n
	if n != 0 {
		fmt.Println("The Final value of n should be 0. But found ", n)
		return
	}
	fmt.Printf("\nFinal value of n is %d\n\n", n) // the final of n should be 0
}

在这里，两个goroutine试图同时访问同一个资源n。但在Mutex.Lock()的帮助下，我们可以锁定该资源，这样它就只能被一个goroutine使用。

在上面的输出中，我们可以看到，输出总是0（正如我们所期望的）。

我们也可以在使用Mutex的时候检查数据竞赛。

我们可以清楚地看到，在使用Mutex时没有数据竞赛。

另外，我们可以对资源Unlock()使用defer语句，所以它将在被锁定的块的末尾被解锁。

go func() {
		time.Sleep(time.Second / 10)
		m.Lock() // locking the resource n
		n--
		m.Unlock() // unlocking the resource n
		wg.Done()
}()