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golang中的锁竞争问题

生活百科

索引：https://www.waterflow.link/articles/1666884810643
当我们打印错误的时候使用锁可能会带来意想不到的结果 。
我们看下面的例子：
package mainimport ( "fmt" "sync")type Courseware struct { mutex sync.RWMutex Idint64 Codestring Duration int}func (c *Courseware) UpdateDuration(duration int) error { c.mutex.Lock() // 1 defer c.mutex.Unlock() if duration < 60 {return fmt.Errorf("课件时长必须大于等于60秒： %v", c) // 2 } c.Duration = duration return nil}// 3func (c *Courseware) String() string { c.mutex.RLock() defer c.mutex.RUnlock() return fmt.Sprintf("id %d, duration %d", c.Id, c.Duration)}func main() { c := &Courseware{} fmt.Println(c.UpdateDuration(0))}上面的代码看起来貌似没有什么问题，但是却会导致死锁：

  1. 更新课件时长的时候上锁，避免出现数据竞争
  2. 判断如果时长小于60秒的话，就报错 。但是注意这里fmt.Errorf打印结构c会调用String()方法
  3. 我们看String方法里面，又使用了读锁，避免读取的时候数据被更新
因为对临界资源重复上锁，所以导致了死锁的问题 。解决办法也很简单：
  • 把锁放到错误判断之后：
    func (c *Courseware) UpdateDuration(duration int) error { if duration < 60 {return fmt.Errorf("课件时长必须大于等于60秒： %v", c) // 2 }c.mutex.Lock() defer c.mutex.Unlock() c.Duration = duration return nil}
  • 不使用String方法，避免重复上锁：
    package mainimport ( "fmt" "sync")type Courseware struct { mutex sync.RWMutex Idint64 Codestring Duration int}func (c *Courseware) UpdateDuration(duration int) error { c.mutex.Lock() defer c.mutex.Unlock() if duration < 60 {return fmt.Errorf("课件时长必须大于等于60秒： %d，id: %d", c.Duration, c.Id) // 打印放在一个锁里面也能保证安全 } c.Duration = duration return nil}func main() { c := &Courseware{} fmt.Println(c.UpdateDuration(0))}gorun10.go课件时长必须大于等于60秒： 0 ，  id: 0
我们再看一个切片的例子：
package mainimport ( "fmt")func main() { s := make([]int, 1) go func() {s1 := append(s, 1)fmt.Println(s1) }() go func() {s2 := append(s, 1)fmt.Println(s2) }()}我们初始化了一个长度为1，容量为1的切片 ， 然后分别在2个协程里面调用append往切片追加元素 。这种情况会导致数据竞争么？
答案是不会 。在其中一个协程里面，当我们append元素的时候，因为s的容量为1，所以底层会复制一个新的数组；同样另一个协程也是如此 。
gorun -race 10.go[0 1][0 1]注意：这里的关键就是，两个协程是否会同时访问一个内存空间，这时导致数据竞争的关键 。
我们稍微修改下上面的例子：
package mainimport ( "fmt")func main() { s := make([]int, 1, 10) // 1 go func() {s1 := append(s, 1)fmt.Println(s1) }() go func() {s2 := append(s, 1)fmt.Println(s2) }()}
  1. 我们给s加了一个足够大的容量
gorun -race 10.go[0 1]==================WARNING: DATA RACEWrite at 0x00c0000c0008 by goroutine 8:main.main.func2()...可以看到这就产生了数据竞争的问题 。因为s的容量足够大，所以两个协程有可能操作同一个底层数组的同一块内存 。
解决办法也很简单，重新copy一个s就行了 。
下面我们继续看一个map的例子：
package mainimport ( "strconv" "sync" "time")// 1type User struct { musync.RWMutex online map[string]bool}// 2func (u *User) AddOnline(id string) { u.mu.Lock() u.online[id] = true u.mu.Unlock()}// 3func (u *User) AllOnline() int { u.mu.RLock() online := u.online // 4 u.mu.RUnlock() sum := 0 for _, o := range online { // 5if o {sum++} } return sum}func main() { u := &User{} u.online = make(map[string]bool) go func() {for i := 0; i < 10000; i++ {u.AddOnline("userid" + strconv.Itoa(i))} }() go func() {for i := 0; i < 10000; i++ {u.AllOnline()} }() time.Sleep(time.Second)}
  1. 我们有一个用户的机构 ， 里面有个online字段是一个map，里面保存了在线的用户信息
  2. 我们有一个添加在线用户的方法AddOnline，方法里面使用了锁，是因为map是并发不安全的
  3. 我们还有一个统计所有在线用户的方法AllOnline
  4. 在AllOnline中，我们访问u.online的map ， 我们加上了读锁 。这里的想法是访问当前在线用户的map，并赋值给online，然后释放读锁
  5. 遍历赋值的online查出在线用户的数量
可能我们觉得这个是没问题的 ， 但是当我们运行程序的时候会发现这里存在数据竞争：
gorun -race 10.go==================WARNING: DATA RACEWrite at 0x00c0000a0060 by goroutine 6:runtime.mapassign_faststr()...==================fatal error: concurrent map iteration and map write

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