关于Golang的那些事（八）-- 使用共享变量实现并发-木庄网络博客

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在上一篇文章中，我用goroutine和通道来实现了一种直接和自然的并发方式。在串行程序中（也就是一个程序只有一个goroutine），程序中各个步骤的执行顺序由程序逻辑来决定，比如在一系列语句中，第一句在第二句之前执行，以此类推。如果没有先后顺序，那么这两件事就是并发的。在并发调用的时候如果没有额外的同步机制的情况下，从两个或多个goroutine同时调用这个函数，它们都能正常的运行，那么我们称之为这个函数是并发安全的。

我们经常会遇到并发调用不工作的情况，包括死锁、活锁以及资源耗尽，最重要的一个情形，叫做竞态，竞态说的是多个goroutine按某些交错顺序执行时，无法给出正确的结果，特别是高并发的时候出现的机率很大。竞态对于程序是致命的，因为它们可能潜伏在程序中，出现频率很低，有可能只会出现在高并发的情况下，这让竞态很难去发现和分析。

如何避免竞态？一共有三种方法，第一种方法是不要修改变量，第二种方法是避免从多个goroutine访问同一个变量，第三种是允许多个goroutine访问同一个变量，但同一时间只有一个goroutine可以访问，这种方法称为互斥机制。

接下来讲讲互斥锁这个重要的概念，在上一篇文章中，我们使用了缓冲通道实现了一个计数信号量，用于确认同时发起HTTP请求的goroutine数量不超过20。使用同样的理念，也可以用一个容量为1的通道来保证同一时间最多有一个goroutine能访问共享变量。互斥锁模式应用非常广泛，所以sync包有一个单独的Mutex类型来支持这种模式。它的Lock方法用于获取令牌token，而unlock方法是用来释放令牌的。当然了，要注意在Lock和Unlock之间的代码，可以自由读取和修改共享变量，这一部分称为临界区域。在锁的持有人调用Unlock之前，其他goroutine不能获取锁。所以很重要的一点是，goroutine在使用之后应该立即释放，另外需要包含函数的所有分值，特别是错误分支。这和什么比较像，有点像连接数据库，在程序开始的时候进行连接，使用完的时候需要及时关闭，不然会影响数据库的性能。

延迟是一个昂贵的初始化步骤到有实际需要的时刻是一个很好的实践。预先初始化一个变量会增加程序的起动延时，并且如果实际执行时间有可能根本用不上这个变量，那么初始化也不是必需的。在Go里面针对并发的问题，它设计了一个很好的机制，用于动态分析，叫做竞态检测器。用法是加上-race命令到go build、go run、go test命令中，这个方法会记录下执行对应的共享变量的事件，包含go语句、通道操作、Lock调用、wait调用等等。要注意，这个竞态检测器会消耗额外的执行时间和内存，所以仅仅建议使用在测试环境中，不建议使用在生产环境中，这可以帮助我们减少很多宝贵的调试时间。

本文来自：简书

感谢作者：llkevin13579

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