Go保证并发安全底层实现详解
来源:脚本之家
时间:2023-02-24 20:55:12 417浏览 收藏
本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的,希望这篇《Go保证并发安全底层实现详解》对你有很大帮助!欢迎收藏,分享给更多的需要的朋友学习~
引言
上一部分主要写了锁,本篇主要介绍Channel
channel是Go中非常重要的一个数据类型,它和goroutine紧密相连,是Go的CSP并发模型的重要体现。
CSP
- CSP 是通信顺序进程(Communicating Sequential Process)的简称,是一种并发编程模型。
- 简单来说,CSP模型由并发的实体所组成,实体之间通过发送消息进行通信,而发送消息使用的就是通道,即channel。
- GO实现了CSP部分理论,goroutine对应CSP中的并发执行的实体,channel对应CSP中的channel。
不要通过共享内存来通信,而应该通过通信来共享内存
Channel的基本使用
package main import "fmt" func main() { c := make(chan int) go func() { c1、通过
make(chan int)
创建一个int channel(可以在channel初始化时指定缓冲区的大小,例如make(chan int,2)
,不指定则默认为0)2、在一个goroutine中,通过
c将数据发送到channel中,
可以理解为数据的流动方向。
3、在主goroutine中通过
x := 接收channel中的数据,并赋值给x。
channel如何保证并发安全
既然goroutin和channel分别对应csp中的实体和媒介,goroutin之间都是通过chennel来传递数据,那么是如何保证并发安全的呢?
通过阅读源码可以发现,channel内部是使用Mutext互斥锁来保证的( 之前也有人提出CAS无锁Channel的实现,但因为无锁Channel在多核测试中的表现和没有满足FIFO的特性等原因,该提案目前是搁浅状态)关于无锁channel的讨论
channel的底层实现
channel的核心源码位于runtime包的chan.go中。
hchan 是 channel 在 golang 中的内部实现
type hchan struct { qcount uint // total data in the queue dataqsiz uint // size of the circular queue buf unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements elemsize uint16 closed uint32 elemtype *_type // element type sendx uint // send index recvx uint // receive index recvq waitq // list of recv waiters sendq waitq // list of send waiters // lock protects all fields in hchan, as well as several // fields in sudogs blocked on this channel. // // Do not change another G's status while holding this lock // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock // with stack shrinking. lock mutex }hchan的所有属性大体可以分为3类
1、buffer相关属性,当channel中的缓冲区大小不为0时,buffer中存放了待接收的数据。
2、waitq相关属性,即recvq和sendq,可以理解为一个标准的FIFO队列,recvq是等待接收数据的goroutine,sendq是等待发送数据的goroutine。
3、其它,例如lock(互斥锁)、elemtype(元素类型)、closed(channel 是否关闭,== 0 代表未 closed)
hchan的所有行为,基本都是围绕buffer和waitq来实现的
waitq
type waitq struct { first *sudog last *sudog }waitq是一个双向链表,里面保存了goroutine。
buffe
buffer使用 ring buffer(环形缓冲区)实现
在hchan中,可以看到
recvx
和sendx
两个属性,recvx
即当前已发送的元素在队列当中的索引位置,sendx
即 当前已接收的元素在队列当中的索引位置。从
recvx
到sendx
之间的元素,表示已正常存放入 buffer 中的数据。Lock
hchan中的
lock
就是一个互斥锁,channel在发送和接收数据前,都会先进行加锁,待逻辑完成后执行再解锁,来保证并发安全。本篇关于《Go保证并发安全底层实现详解》的介绍就到此结束啦,但是学无止境,想要了解学习更多关于Golang的相关知识,请关注golang学习网公众号!
-
328 收藏
-
367 收藏
-
221 收藏
-
109 收藏
-
391 收藏
-
500 收藏
-
355 收藏
-
161 收藏
-
340 收藏
-
303 收藏
-
388 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 立即学习 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 立即学习 507次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 立即学习 497次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 立即学习 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 立即学习 484次学习