go語言提供了一種開箱即用的共享資源的方式，互斥鎖(sync.Mutex), sync.Mutex的零值表示一個沒有被鎖的，可以直接使用的，一個goroutine獲得互斥鎖后其他的goroutine只能等到這個gorutine釋放該互斥鎖,在Mutex結構中只公開了兩個函數，分別是Lock和Unlock，在使用互斥鎖的時候非常簡單，本文并不闡述使用。
在使用sync.Mutex的時候千萬不要做值拷貝，因為這樣可能會導致鎖失效。當我們打開我們的IDE時候跳到我們的sync.Mutex 代碼中會發現它有如下的結構:
type Mutex struct { state int32 //互斥鎖上鎖狀態枚舉值如下所示 sema uint32 //信號量，向處于Gwaitting的G發送信號}const ( mutexLocked = 1 << iota // 1 互斥鎖是鎖定的 mutexWoken // 2 喚醒鎖 mutexWaiterShift = iota // 2 統計阻塞在這個互斥鎖上的goroutine數目需要移位的數值)上面的state值分別為 0(可用) 1(被鎖) 2~31等待隊列計數
下面是互斥鎖的源碼，這里會有四個比較重要的方法需要提前解釋，分別是runtime_canSpin，runtime_doSpin，runtime_SemacquireMutex，runtime_Semrelease，
1、runtime_canSpin：比較保守的自旋，golang中自旋鎖并不會一直自旋下去，在runtime包中runtime_canSpin方法做了一些限制, 傳遞過來的iter大等于4或者cpu核數小等于1，最大邏輯處理器大于1，至少有個本地的P隊列，并且本地的P隊列可運行G隊列為空。
//go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpinfunc sync_runtime_canSpin(i int) bool { if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= int32(sched.npidle+sched.nmspinning)+1 { return false } if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) { return false } return true}2、 runtime_doSpin：會調用procyield函數，該函數也是匯編語言實現。函數內部循環調用PAUSE指令。PAUSE指令什么都不做，但是會消耗CPU時間，在執行PAUSE指令時，CPU不會對它做不必要的優化。
//go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpinfunc sync_runtime_doSpin() { procyield(active_spin_cnt)}3、runtime_SemacquireMutex:
//go:linkname sync_runtime_SemacquireMutex sync.runtime_SemacquireMutexfunc sync_runtime_SemacquireMutex(addr *uint32) { semacquire(addr, semaBlockProfile|semaMutexProfile)}4、runtime_Semrelease:
//go:linkname sync_runtime_Semrelease sync.runtime_Semreleasefunc sync_runtime_Semrelease(addr *uint32) { semrelease(addr)}Mutex的Lock函數定義如下func (m *Mutex) Lock() { //先使用CAS嘗試獲取鎖 if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) { //這里是-race不需要管它 if race.Enabled { race.Acquire(unsafe.Pointer(m)) } //成功獲取返回 return } awoke := false //循環標記 iter := 0 //循環計數器 for { old := m.state //獲取當前鎖狀態 new := old | mutexLocked //將當前狀態最后一位指定1 if old&mutexLocked != 0 { //如果所以被占用 if runtime_canSpin(iter) { //檢查是否可以進入自旋鎖 if !awoke && old&mutexWoken == 0 && old>>mutexWaiterShift != 0 && atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, old, old|mutexWoken) { //awoke標記為true awoke = true } //進入自旋狀態 runtime_doSpin() iter++ continue } //沒有獲取到鎖，當前G進入Gwaitting狀態 new = old + 1<<mutexWaiterShift } if awoke { if new&mutexWoken == 0 { throw("sync: inconsistent mutex state") } //清除標記 new &^= mutexWoken } //更新狀態 if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, old, new) { if old&mutexLocked == 0 { break } // 鎖請求失敗,進入休眠狀態,等待信號喚醒后重新開始循環 runtime_SemacquireMutex(&m.sema) awoke = true iter = 0 } } if race.Enabled { race.Acquire(unsafe.Pointer(m)) }}Mutex的Unlock函數定義如下func (m *Mutex) Unlock() { if race.Enabled { _ = m.state race.Release(unsafe.Pointer(m)) } // 移除標記 new := atomic.AddInt32(&m.state, -mutexLocked) if (new+mutexLocked)&mutexLocked == 0 { throw("sync: unlock of unlocked mutex") } old := new for { //當休眠隊列內的等待計數為0或者自旋狀態計數器為0，退出 if old>>mutexWaiterShift == 0 || old&(mutexLocked|mutexWoken) != 0 { return } // 減少等待次數，添加清除標記 new = (old - 1<<mutexWaiterShift) | mutexWoken if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, old, new) { // 釋放鎖,發送釋放信號 runtime_Semrelease(&m.sema) return } old = m.state }}互斥鎖無沖突是最簡單的情況了，有沖突時，首先進行自旋，，因為大多數的Mutex保護的代碼段都很短，經過短暫的自旋就可以獲得；如果自旋等待無果，就只好通過信號量來讓當前Goroutine進入Gwaitting狀態。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VEVB武林網。
新聞熱點
疑難解答
