Golang 原子操作与互斥锁

先来看一个代码

package mainimport ("fmt""runtime""sync"
)var (counter  int32wg sync.WaitGroup
)func main() {wg.Add(2) // 设置需要等待的 goroutine 的数量为 2go addCounter("Gerald")go addCounter("Seligman")wg.Wait()fmt.Println("Final Counter is: %+v", counter)
}func addCounter(whoAmI string) {defer wg.Done()for count := 0; count < 2;  count++ {value := counter// Gosched使当前go程放弃处理器，以让其它go程运行。它不会挂起当前go程，因此当前go程未来会恢复执行。runtime.Gosched()value++counter = value}
}

Final Counter is: 2

首先这个程序是起了两个 goroutine 。每个 goroutine 都对 counter 进行了两次累加操作，所以理论上 counter 最后应该是 4 而不是 2 。

原因是因为，Gerald 协程获取到 counter 的值后，又让 Seligman 协程去获取 counter 的值。注意此时 counter 的值还没改变，所以他们两个协程都拿到 0 这个值。然后两个协程又将 value++ 后赋值给 counter，等于说做了两次 counter = 1 的操作。第二次循环也是一样的原理。所以最后的值是 2 。

这种情况可以用两中方式避免

Atomic 原子操作
Mutex 互斥锁

Atomic

for count := 0; count < 2;  count++ {value := counter// Gosched使当前go程放弃处理器，以让其它go程运行。它不会挂起当前go程，因此当前go程未来会恢复执行。runtime.Gosched()value++counter = value}

这段代码其实有点奇怪，为什么给 counter + 1 要写得这么多步。这其实是在模拟 CPU 内部再给你个值+1的时候需要做的操作。首先寄存器会把 counter 的值拿出来保存在寄存器里，然后在寄存器里进行+1操作，最后再把寄存器里的值放到CPU里（原理是这样，若位置错误，请及时提醒，见谅）。

而 Atomic 就是相当于在 CPU 里加锁，让这三步操作在执行的时候，当前协程不可以被调度切换，等这三步完成之后才可以被调度切换。

package mainimport ("fmt""runtime""sync""sync/atomic"
)var (counter  int32wg sync.WaitGroup
)func main() {wg.Add(2) // 设置需要等待的 goroutine 的数量为 2go addCounter("Gerald")go addCounter("Seligman")wg.Wait()fmt.Println("Final Counter is: ", counter)
}func addCounter(whoAmI string) {defer wg.Done()for count := 0; count < 2;  count++ {//value := counter// Gosched使当前go程放弃处理器，以让其它go程运行。它不会挂起当前go程，因此当前go程未来会恢复执行。//runtime.Gosched()////value++////counter = valueatomic.AddInt32(&counter, 1)runtime.Gosched()}
}

Final Counter is: 4

这次 counter 就变成 4 了，符合预期。

Mutex

这个应该很熟悉了，互斥锁，就是在对元素操作之前进行加锁，操作完了解锁。就可以保证数据一致了。

package mainimport ("fmt""sync"
)var (counter  int32wg sync.WaitGroupmutex sync.Mutex
)func main() {wg.Add(2) // 设置需要等待的 goroutine 的数量为 2go addCounter("Gerald")go addCounter("Seligman")wg.Wait()fmt.Println("Final Counter is: ", counter)
}func addCounter(whoAmI string) {defer wg.Done()for count := 0; count < 2;  count++ {//value := counter// Gosched使当前go程放弃处理器，以让其它go程运行。它不会挂起当前go程，因此当前go程未来会恢复执行。//runtime.Gosched()////value++////counter = value//atomic.AddInt32(&counter, 1)//runtime.Gosched()mutex.Lock()counter++mutex.Unlock()}
}

Final Counter is: 4

叮~