go語言實(shí)現(xiàn)鎖 go 鎖原理

Go語言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（上）

基本設(shè)計(jì)思路：

公司主營業(yè)務(wù)：成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站制作、移動(dòng)網(wǎng)站開發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競爭能力。成都創(chuàng)新互聯(lián)是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來驚喜。成都創(chuàng)新互聯(lián)推出月湖免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。

類型轉(zhuǎn)換、類型斷言、動(dòng)態(tài)派發(fā)。iface，eface。

反射對象具有的方法：

編譯優(yōu)化：

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：

實(shí)現(xiàn) Context 接口有以下幾個(gè)類型（空實(shí)現(xiàn)就忽略了）：

互斥鎖的控制邏輯：

設(shè)計(jì)思路：

（以上為寫被讀阻塞，下面是讀被寫阻塞）

總結(jié)，讀寫鎖的設(shè)計(jì)還是非常巧妙的：

設(shè)計(jì)思路：

WaitGroup 有三個(gè)暴露的函數(shù):

部件：

設(shè)計(jì)思路：

結(jié)構(gòu)：

Once 只暴露了一個(gè)方法：

實(shí)現(xiàn)：

三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

細(xì)節(jié)：

讓多協(xié)程任務(wù)的開始執(zhí)行時(shí)間可控（按順序或歸一）。（Context 是控制結(jié)束時(shí)間）

設(shè)計(jì)思路： 通過一個(gè)鎖和內(nèi)置的 notifyList 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，Wait() 會(huì)生成票據(jù)，并將等待協(xié)程信息加入鏈表中，等待控制協(xié)程中發(fā)送信號通知一個(gè)（Signal()）或所有（Boardcast()）等待者（內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是通過票據(jù)通知的）來控制協(xié)程解除阻塞。

暴露四個(gè)函數(shù)：

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：

部件：

包： golang.org/x/sync/errgroup

作用：開啟 func() error 函數(shù)簽名的協(xié)程，在同 Group 下協(xié)程并發(fā)執(zhí)行過程并收集首次 err 錯(cuò)誤。通過 Context 的傳入，還可以控制在首次 err 出現(xiàn)時(shí)就終止組內(nèi)各協(xié)程。

設(shè)計(jì)思路：

結(jié)構(gòu)：

暴露的方法：

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：

注意問題：

包： "golang.org/x/sync/semaphore"

作用：排隊(duì)借資源（如錢，有借有還）的一種場景。此包相當(dāng)于對底層信號量的一種暴露。

設(shè)計(jì)思路：有一定數(shù)量的資源 Weight，每一個(gè) waiter 攜帶一個(gè) channel 和要借的數(shù)量 n。通過隊(duì)列排隊(duì)執(zhí)行借貸。

結(jié)構(gòu)：

暴露方法：

細(xì)節(jié)：

部件：

細(xì)節(jié)：

包： "golang.org/x/sync/singleflight"

作用：防擊穿。瞬時(shí)的相同請求只調(diào)用一次，response 被所有相同請求共享。

設(shè)計(jì)思路：按請求的 key 分組（一個(gè) *call 是一個(gè)組，用 map 映射存儲(chǔ)組），每個(gè)組只進(jìn)行一次訪問，組內(nèi)每個(gè)協(xié)程會(huì)獲得對應(yīng)結(jié)果的一個(gè)拷貝。

結(jié)構(gòu)：

邏輯：

細(xì)節(jié)：

部件：

如有錯(cuò)誤，請批評指正。

Golang 語言深入理解：channel

本文是對 Gopher 2017 中一個(gè)非常好的 Talk?: [Understanding Channel](GopherCon 2017: Kavya Joshi - Understanding Channels) 的學(xué)習(xí)筆記，希望能夠通過對 channel 的關(guān)鍵特性的理解，進(jìn)一步掌握其用法細(xì)節(jié)以及 Golang 語言設(shè)計(jì)哲學(xué)的管窺蠡測。

channel 是可以讓一個(gè) goroutine 發(fā)送特定值到另一個(gè) gouroutine 的通信機(jī)制。

原生的 channel 是沒有緩存的(unbuffered channel)，可以用于 goroutine 之間實(shí)現(xiàn)同步。

關(guān)閉后不能再寫入，可以讀取直到 channel 中再?zèng)]有數(shù)據(jù)，并返回元素類型的零值。

gopl/ch3/netcat3

首先從 channel 是怎么被創(chuàng)建的開始:

在 heap 上分配一個(gè) hchan 類型的對象，并將其初始化，然后返回一個(gè)指向這個(gè) hchan 對象的指針。

理解了 channel 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在轉(zhuǎn)到 channel 的兩個(gè)最基本方法: sends 和 receivces ，看一下以上的特性是如何體現(xiàn)在 sends 和 receives 中的:

假設(shè)發(fā)送方先啟動(dòng)，執(zhí)行 ch - task0 :

如此為 channel 帶來了 goroutine-safe 的特性。

在這樣的模型里， sender goroutine - channel - receiver goroutine 之間， hchan 是唯一的共享內(nèi)存，而這個(gè)唯一的共享內(nèi)存又通過 mutex 來確保 goroutine-safe ，所有在隊(duì)列中的內(nèi)容都只是副本。

這便是著名的 golang 并發(fā)原則的體現(xiàn):

發(fā)送方 goroutine 會(huì)阻塞，暫停，并在收到 receive 后才恢復(fù)。

goroutine 是一種 用戶態(tài)線程 , 由 Go runtime 創(chuàng)建并管理，而不是操作系統(tǒng)，比起操作系統(tǒng)線程來說，goroutine更加輕量。

Go runtime scheduler 負(fù)責(zé)將 goroutine 調(diào)度到操作系統(tǒng)線程上。

runtime scheduler 怎么將 goroutine 調(diào)度到操作系統(tǒng)線程上？

當(dāng)阻塞發(fā)生時(shí)，一次 goroutine 上下文切換的全過程:

然而，被阻塞的 goroutine 怎么恢復(fù)過來？

阻塞發(fā)生時(shí)，調(diào)用 runtime sheduler 執(zhí)行 gopark 之前，G1 會(huì)創(chuàng)建一個(gè) sudog ，并將它存放在 hchan 的 sendq 中。 sudog 中便記錄了即將被阻塞的 goroutine G1 ，以及它要發(fā)送的數(shù)據(jù)元素 task4 等等。

接收方 將通過這個(gè) sudog 來恢復(fù) G1

接收方 G2 接收數(shù)據(jù), 并發(fā)出一個(gè) receivce ，將 G1 置為 runnable :

同樣的, 接收方 G2 會(huì)被阻塞，G2 會(huì)創(chuàng)建 sudoq ，存放在 recvq ，基本過程和發(fā)送方阻塞一樣。

不同的是，發(fā)送方 G1如何恢復(fù)接收方 G2，這是一個(gè)非常神奇的實(shí)現(xiàn)。

理論上可以將 task 入隊(duì)，然后恢復(fù) G2, 但恢復(fù) G2后，G2會(huì)做什么呢？

G2會(huì)將隊(duì)列中的 task 復(fù)制出來，放到自己的 memory 中，基于這個(gè)思路，G1在這個(gè)時(shí)候，直接將 task 寫到 G2的 stack memory 中！

這是違反常規(guī)的操作，理論上 goroutine 之間的 stack 是相互獨(dú)立的，只有在運(yùn)行時(shí)可以執(zhí)行這樣的操作。

這么做純粹是出于性能優(yōu)化的考慮，原來的步驟是：

優(yōu)化后，相當(dāng)于減少了 G2 獲取鎖并且執(zhí)行 memcopy 的性能消耗。

channel 設(shè)計(jì)背后的思想可以理解為 simplicity 和 performance 之間權(quán)衡抉擇，具體如下：

queue with a lock prefered to lock-free implementation:

比起完全 lock-free 的實(shí)現(xiàn)，使用鎖的隊(duì)列實(shí)現(xiàn)更簡單，容易實(shí)現(xiàn)

golang可重入鎖的實(shí)現(xiàn)

如何實(shí)現(xiàn)可重入鎖？

實(shí)現(xiàn)一個(gè)可重入鎖需要這兩點(diǎn)：

1.記住持有鎖的線程

2.統(tǒng)計(jì)重入的次數(shù)

轉(zhuǎn)自golangroadmap

Go并發(fā)編程之美-CAS操作

摘要： 一、前言 go語言類似Java JUC包也提供了一些列用于多線程之間進(jìn)行同步的措施，比如低級的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類。相比Java來說go提供了獨(dú)特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來看看go中CAS操作 二、CAS操作 go中的Cas操作與java中類似，都是借用了CPU提供的原子性指令來實(shí)現(xiàn)。

go語言類似Java JUC包也提供了一些列用于多線程之間進(jìn)行同步的措施，比如低級的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類。相比Java來說go提供了獨(dú)特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來看看go中CAS操作

go中的Cas操作與java中類似，都是借用了CPU提供的原子性指令來實(shí)現(xiàn)。CAS操作修改共享變量時(shí)候不需要對共享變量加鎖，而是通過類似樂觀鎖的方式進(jìn)行檢查，本質(zhì)還是不斷的占用CPU 資源換取加鎖帶來的開銷（比如上下文切換開銷）。下面一個(gè)例子使用CAS來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器

go中CAS操作具有原子性，在解決多線程操作共享變量安全上可以有效的減少使用鎖所帶來的開銷，但是這是使用cpu資源做交換的。

我簡單列舉了并發(fā)編程的大綱，需要詳細(xì)的私信“555”~~

標(biāo)題名稱：go語言實(shí)現(xiàn)鎖 go 鎖原理
新聞來源：http://www.muchs.cn/article34/hphipe.html

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