现在写程序,如果说不会处理并发问题,那很可能会被人吐槽跟不上时代的步伐了。
并且我们的 Go 语言在处理并发问题上,有着天然的优势,简直是非常的丝滑。
所以我决定,近期我会出几期关于并发编程上的分享。
什么是并发问题?
并发问题的根本还是来自我们的计算机性能的提升,由最原始的单核单线程到现在的多核多线程。
形象的理解就像是一个有钱人家,从最开始的只请了一个人帮他干活,到现在请了多个人干活一样。
人一多,自然而然在协作上就容易出现信息不同步等问题,这就是并发问题。
演变到程序里面就像下面这张图:
假设我们有一个变量,现在我们同时有4个方法甲乙丙丁去修改它,那就非常容易出现,乙在取这个值的时候,此时甲还在操作。
没有线程安全的计数器
我们在某些计数器时,比如用户调用 API 次数的统计时,在高并发的情况下就非常容易出现线程不安全的问题,请看下面的代码:
代码语言:javascript复制type DownInfo struct {
DownCount int
}
func NewDownInfo() *DownInfo {
return &DownInfo{}
}
func (this *DownInfo) AddCount() {
this.DownCount = this.DownCount 1
}
func main() {
down := NewDownInfo()
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(100)
for i := 0; i < 100; i {
go func() {
defer wg.Done()
for i := 0; i < 100; i {
down.AddCount()
}
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println(down)
}
我在 main 方法里面模拟了 100 个异步线程,然后每个线程里面再模拟了 100 个操作请求,合计 10000 个。
如果不加入异步并发的情况下,正常输出的结果应该是 10000 ,但是这段代码加入了异步并发,执行的结果就非常诡异了,每次执行的结果都会不一样:
啥原因呢?
我们的 AddCount 方法里面,是基于之前的结果进行 1 然后再赋值给变量。
在高并发情况下,于是就出现了你取的值并不是最新的值,此时很可能还有别的调用者正在做 1 操作还没来得及回写的情况下。
解决问题
上面抛出了问题所在,下面我们来解决这个问题:
刚才我们提到了并发问题是出在同一时刻被多个方法操作,所以我们只需要让他们同时只允许一个方法调用就好了,如下图:
在 Go 的官方包里面有一个库 sync
提供了很多帮助我们解决并发问题的工具,面对上面的问题,我们可以使用 Mutex
互斥锁来解决这个问题。
互斥锁 又叫 排它锁,他每次只允许一个方法操作,我们一般是配合隐式声明一起使用:
代码语言:javascript复制type DownInfo struct {
DownCount int
sync.Mutex
}
func NewDownInfo() *DownInfo {
return &DownInfo{}
}
func (this *DownInfo) AddCount() {
this.Lock()
this.DownCount = this.DownCount 1
this.Unlock()
}
我们只需要调整 AddCount 方法就可以了;
Lock 和 Unlock 之间的代码都是线程安全的!
所以我们只需要在 1 之前上锁,操作完之后再解锁即可。
其他地方的代码不变!
再次执行,每次的结果都是 10000 了!