iis服务器助手广告
返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > GO >研究Golang的锁实现方式
  • 172
分享到

研究Golang的锁实现方式

探究实现机制Golang锁 2023-12-28 10:12:27 172人浏览 独家记忆
摘要

golang锁的实现机制探究引言:在并发编程中,锁(Lock)是一种常用的同步机制,用于保护共享资源的访问。Golang作为一门具备高并发性能和简洁语法的编程语言,提供了丰富的锁机制,包括互斥锁(Mutex)、读写锁(RWMutex)等。本

golang的实现机制探究

引言:

并发编程中,锁(Lock)是一种常用的同步机制,用于保护共享资源的访问。Golang作为一门具备高并发性能和简洁语法的编程语言,提供了丰富的锁机制,包括互斥锁(Mutex)、读写锁(RWMutex)等。本文将深入探究Golang锁的实现机制,并通过具体代码示例进行演示。

一、互斥锁(Mutex)的实现机制

  1. Lock方法实现:

互斥锁的实现机制主要通过三个重要的组成部分:等待队列、状态标志和原子操作。当一个线程尝试获取互斥锁时,它会首先检查状态标志,如果状态标志是已锁住(locked)的状态,则将自己加入等待队列,并进行自旋等待。如果状态标志是未锁住(unlocked)的状态,则尝试使用原子操作去获取锁,并将状态标志设置为已锁住。以下是互斥锁的具体代码示例:

type Mutex struct {
    waiting   int32 // 等待队列,记录等待获取锁的goroutine数量
    isLocked  int32 // 锁的状态标志,0代表未锁住,1代表已锁住
}

func (m *Mutex) Lock() {
    for !atomic.CompareAndSwapint32(&m.isLocked, 0, 1) { // 自旋等待获取锁
        runtime.Gosched()
    }
}

func (m *Mutex) Unlock() {
    atomic.StoreInt32(&m.isLocked, 0) // 释放锁,将状态标志设置为未锁住
}
  1. 原子操作实现:

上述代码中使用了atomic包中的CompareAndSwapInt32和StoreInt32函数来实现原子操作。CompareAndSwapInt32函数用于比较并交换操作,如果锁的状态标志是未锁住,则将其设置为已锁住,返回true;如果锁的状态标志是已锁住,则返回false。StoreInt32函数用于原子地将状态标志设置为未锁住。这些原子操作可以有效地避免了竞态条件的发生,保证了锁的正确性。

二、读写锁(RWMutex)的实现机制

  1. 写锁的实现机制:

读写锁是一种特殊的锁机制,它允许多个goroutine同时读取共享资源,但只允许一个goroutine写入共享资源。写锁的实现机制与互斥锁类似,但存在一些差别。以下是写锁的具体代码示例:

type RWMutex struct {
    writerSem uint32    // 写入信号量,用于限制只能有一个goroutine写入
    readerSem uint32    // 读取信号量,用于限制多个goroutine同时读取
    readerCount int32   // 读取计数,记录当前同时读取的goroutine数量
    readerWait  int32   // 当前等待读取的goroutine数量
}

func (rw *RWMutex) Lock() {
    rw.lockWhile(func() {atomic.LoadUint32(&rw.readerSem) != 0 || atomic.LoadUint32(&rw.writerSem) != 0})
    atomic.AddUint32(&rw.writerSem, 1) // 获取写锁,递增写入信号量
}

func (rw *RWMutex) Unlock() {
    atomic.AddUint32(&rw.writerSem, ^uint32(0)) // 释放写锁,递减写入信号量
    rw.unlockWhile(func() {atomic.LoadInt32(&rw.readerCount) != 0}) // 释放读锁,根据读取计数判断是否需要唤醒等待读取的goroutine
}
  1. 读锁的实现机制:

读锁的实现机制主要通过递增读取信号量和读取计数来实现,当一个goroutine获取读锁时,会首先检查写入信号量是否为零且无其他等待写入的goroutine,如果是,则递增读取计数,获取读锁;否则,将自身加入等待队列进行自旋等待。以下是读锁的具体代码示例:

func (rw *RWMutex) RLock() {
    rw.lockWhile(func() {atomic.LoadUint32(&rw.writerSem) != 0}) // 当有 goroutine 持有写锁时,自旋等待
    atomic.AddInt32(&rw.readerCount, 1) // 递增读取计数
}

func (rw *RWMutex) RUnlock() {
    atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1) // 递减读取计数
    rw.unlockWhile(func() {atomic.LoadInt32(&rw.readerCount) != 0}) // 根据读取计数判断是否需要唤醒等待读取的goroutine
}
  1. 唤醒等待的goroutine:

在读写锁的实现中,存在唤醒等待的goroutine的操作。它通过lockWhile和unlockWhile两个辅助函数来实现。lockWhile函数用于自旋等待,当给定的条件为true时,goroutine会被阻塞,直到满足条件为止;unlockWhile函数用于根据给定的条件唤醒等待的goroutine,使其可以竞争锁。这样可以确保等待锁的goroutine能够及时地被唤醒,提高并发性能。

总结

本文中,我们针对Golang中锁的实现机制进行了深入探究,并通过具体代码示例进行了演示。互斥锁通过等待队列和状态标志来实现,保证只有一个goroutine可以持有锁;而读写锁通过写入信号量、读取信号量和读取计数来实现,允许多个goroutine同时读取和只允许一个goroutine写入。这些锁的机制通过原子操作和条件等待,保证了共享资源的安全访问,提高了并发程序的性能。

您可能感兴趣的文档:

--结束END--

本文标题: 研究Golang的锁实现方式

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/552301.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

本篇文章演示代码以及资料文档资料下载

下载Word文档到电脑,方便收藏和打印~

下载Word文档
猜你喜欢
  • 研究Golang的锁实现方式
    Golang锁的实现机制探究引言:在并发编程中,锁(Lock)是一种常用的同步机制,用于保护共享资源的访问。Golang作为一门具备高并发性能和简洁语法的编程语言,提供了丰富的锁机制,包括互斥锁(Mutex)、读写锁(RWMutex)等。本...
    99+
    2023-12-28
    探究 实现机制 Golang锁
  • 研究Python多继承的实现方法
    探索Python中的多继承实现方式 多继承是指一个类可以从多个父类继承属性和方法。在Python中,多继承是一种强大而灵活的特性,可以实现代码的复用和扩展。本文将探索Python中多继承的实现方式,并提供具体的代码示例。 使用类...
    99+
    2024-02-03
  • Golang与GC的对比研究
    Golang与GC的对比研究 随着互联网技术的不断发展,越来越多的编程语言涌现出来,其中Golang(也称为Go语言)作为一种较新的编程语言,备受程序员关注。Golang是由Googl...
    99+
    2024-02-29
    golang 对比 gc go语言 垃圾回收器
  • 如何进行innodb 事务锁的研究
    今天就跟大家聊聊有关如何进行innodb 事务锁的研究,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。1. select * for upd...
    99+
    2024-04-02
  • Sphinx 高可用搜索的 PHP 实现方法研究
    导语:Sphinx 是一个开源的全文搜索引擎,它提供了快速、准确和可扩展的搜索解决方案。在 PHP 网站中集成 Sphinx 可以实现高可用的搜索功能。本文将探讨 Sphinx 在 PHP 中的实现方法,并提供具体的代码示例。一、Sphin...
    99+
    2023-10-21
    高可用 PHP实现 Sphinx
  • Java虚拟机的研究与实现(1)
    Java虚拟机的研究与实现(1)[@more@]引言Java虚拟机本质是就是一个程序,当它在命令行上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Ja...
    99+
    2023-06-03
  • 深入研究:go和golang的差异详解
    深入探究:Go 和 Golang 之间的差异随着现代技术的飞速发展和应用需求的不断增长,编程语言成为了开发者们必备的工具。近年来,Go(也被称为Golang)在编程界引起了广泛的关注和讨论。然而,对于初学者和有经验的开发者来说,Go 和 G...
    99+
    2023-12-29
    差异比较:go vs golang
  • 深入研究golang中的Select Channels Go并发式编程技术
    在Go语言中,使用select关键字可以实现并发式编程技术。select语句用于选择准备好进行通信的通道操作,可以同时等待多个通道操...
    99+
    2023-10-08
    Golang
  • java开发模式的深度研究
    目录一、简单工厂模式二、工厂方法模式小结三、抽象工厂模式总结工厂模式主要是为创建对象提供了接口。工厂模式按照《Java与模式》中的提法分为三类: 简单工厂模式(Simple Fact...
    99+
    2024-04-02
  • Golang函数库的深入研究和分析
    go 函数库提供了丰富的内置函数,包括:fmt:用于格式化和打印数据;io:用于输入/输出操作;math:提供了数学函数和常量;net:用于网络连接和服务器功能;os:用于与操作系统交互...
    99+
    2024-04-19
    golang 函数库
  • Golang中协程安全性研究与实践指南
    【Golang中协程安全性研究与实践指南】 在编程领域,协程是一种轻量级的并发处理机制,可以有效地提高程序的性能并简化代码逻辑。在Golang语言中,协程(goroutine)作为其并...
    99+
    2024-03-11
    golang 协程 安全性 数据访问 并发访问 数据丢失 同步机制
  • 硬件连接领域中的Golang应用研究
    《Golang在硬件连接方面的应用研究》 近年来,硬件连接技术在各行各业中扮演着越来越重要的角色。随着物联网和嵌入式系统的迅速发展,越来越多的开发者开始将注意力转向如何使用高效且灵活的...
    99+
    2024-02-26
    golang 应用研究 硬件连接 go语言 网络编程 标准库
  • JavaCompletableFuture异步超时实现深入研究
    目录前言常见使用方式存在的问题分析现有做法解决方式JDK 9JDK 8前言 作者:京东科技 张天赐 JDK 8 是一次重大的版本升级,新增了非常多的特性,其中之一便是 C...
    99+
    2023-02-08
    Java CompletableFuture 异步超时 Java CompletableFuture
  • ZooKeeper分布式锁的实现方式
    本篇内容介绍了“ZooKeeper分布式锁的实现方式”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!目录一、分布式锁方案比较二、ZooKeep...
    99+
    2023-06-20
  • Redis分布式锁的实现方式
    目录一、分布式锁是什么1、获取锁2、释放锁二、代码实例上面代码存在锁误删问题:三、基于SETNX实现的分布式锁存在下面几个问题1、不可重入2、不可重试3、超时释放4、主从一致性四、Redisson实现分布式锁1、pom2...
    99+
    2023-04-03
    Java Redis分布式锁实现方式 实现Redis分布式锁 Redis分布式锁实现
  • 怎么进行JSON格式的学习研究
    这篇文章给大家介绍怎么进行JSON格式的学习研究,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。看了这么简单有趣的功能,那么还不赶紧把你的PHP版本升级到JSON格式举例,并且尝试使用A...
    99+
    2024-04-02
  • Zookeeper的分布式锁的实现方式
    这篇文章主要讲解了“Zookeeper的分布式锁的实现方式”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Zookeeper的分布式锁的实现方式”吧!1. 背景最近在学习 Zookeeper,...
    99+
    2023-06-05
  • Golang在区块链技术领域的应用研究
    区块链技术作为一种分布式账本技术,近年来备受关注。它的核心思想是通过去中心化的方式实现安全的数据存储与传输。而Golang则是一种由Google设计的编程语言,具有高效、简洁、并发等特...
    99+
    2024-02-26
    区块链 应用 golang 区块链技术 并发请求
  • 研究学习Kotlin的方法有哪些
    这篇文章将为大家详细讲解有关研究学习Kotlin的方法有哪些,文章内容质量较高,因此小编分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。Kotlin是一门让人感到很舒服的语言,相比Java来说,它更加简洁,省去了琐琐碎碎...
    99+
    2023-06-17
  • 研究Golang变量赋值与原子操作的联系
    原子操作与Golang变量赋值的关系研究 引言: 在并发编程中,原子操作是一种能够保证操作的原子性的特殊操作。Golang作为一门支持并发编程的语言,提供了原子操作的相关函数,比如atomic包中的函数。本文...
    99+
    2024-01-18
    原子操作 变量赋值 关系研究
软考高级职称资格查询
编程网,编程工程师的家园,是目前国内优秀的开源技术社区之一,形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容,为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作