Cond：条件变量源码解读

Cond条件变量

针对场景

应用于一组goroutine等待某一个条件，当条件为true时唤醒某一个或者所有的goroutine

源码解读

type Cond struct {noCopy noCopyL Locker  //当观察(Wait方法)或者修改条件时加锁，Wait方法用锁是保护等待队列的并发安全notify  notifyList   //等待队列checker copyChecker    //运行时检查是否存在复制使用
}// NewCond returns a new Cond with Locker l.
func NewCond(l Locker) *Cond {return &Cond{L: l}
}func (c *Cond) Wait() {c.checker.check()     //检查是否存在复制使用t := runtime_notifyListAdd(&c.notify)   //把调用的goroutine扔到等待队列c.L.Unlock()   //解锁，所以调用Wait前要调用Lock，否则会panicruntime_notifyListWait(&c.notify, t)    //阻塞等待(调用gopark)c.L.Lock()    //加锁，所以最后一次等待被唤醒后要调用一次UnLock解锁
}func (c *Cond) Signal() {c.checker.check()runtime_notifyListNotifyOne(&c.notify)   //唤醒队列头部的goroutine
}func (c *Cond) Broadcast() {c.checker.check()runtime_notifyListNotifyAll(&c.notify)   //唤醒队列所有goroutine
}

使用示例

import ("fmt""sync""time"
)func condUseCase() {/*功能：十个运动员、一个裁判，裁判要等待十个运动员都准备就绪后才能开始比赛*/cond := sync.Cond{L: new(sync.Mutex),}ready := 0for i := 0; i < 10; i++ {i := igo func() {time.Sleep(time.Duration(i) * time.Millisecond)cond.L.Lock()ready++cond.L.Unlock()fmt.Printf("运动员%v号准备就绪\n", i)cond.Signal()}()}cond.L.Lock() //Wait方法会调用UnLock，所以要先Lock一下for ready != 10 {cond.Wait()println("裁判被唤醒")}cond.L.Unlock() //条件满足，最后一次Wait唤醒后会调用Lock，所以要UnLock一下println("所有运动员准备就绪")
}

常见踩坑

调用Wait前未加锁

因为Wait内部把当前goroutine扔到等待队列后会调用Unlock解锁，所以调用Wait前要调用Lock加锁，否则会panic

最后一次Wait返回后未解锁

Wait内部被唤醒后会调用Lock方法拿锁准备保护等待队列，但是最后一次Wait被唤醒后发现条件满足就不会操作等待队列后执行Unlock了，所以要在最后一个Wait返回后调用Unlock解锁

调用Wait后，没有检查条件是否满足就继续执行了

Wait方法返回不代表条件已经满足了，需要检查条件是否满足，如果满足继续执行，否则执行Wait继续等待

总结

使用Cond的场景大部分都可以使用Chan代替
Chan代替用法：创建一个没有buffer的chan，等待的goroutine从chan中获取元素阻塞，往chan中传入元素可以唤醒一个goroutine(Signal)、关闭chan可以唤醒所有goroutine(BroadCast)
使用Chan替代上面的示例:

func chanUseCase() {condChan := make(chan struct{})var mu sync.Mutexready := 0for i := 0; i < 10; i++ {i := igo func() {time.Sleep(time.Duration(i) * time.Millisecond)mu.Lock()ready++mu.Unlock()fmt.Printf("运动员%v号准备就绪\n", i)condChan <- struct{}{}}()}for ready != 10 {<-condChanprintln("裁判被唤醒")}println("所有运动员准备就绪")
}

Cond有三个特性Chan无法满足：

Cond本身具有Locker，不需要创建额外的Locker保证条件的并发修改安全
Cond可以调用多次BroadCast，但是Chan只能调用一次close

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