[译] 在 Go 中使用 Mutex 与 Channel 进行状态同步

MacAdamZara 发布于2月前
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[译] 在 Go 中使用 Mutex 与 Channel 进行状态同步

首发于:https://studygolang.com/articles/17953

我通过谷歌搜索查找哪种方法最适合 GoLang 的同步工作。 当我开始构建自己的 GoLang 包 Go-Log 时,我就开始了这项工作。 Go-Log 是一个日志包,在 Go 的普通 Log 包之上提供实用程序,具有以下功能: 将日志标记为调试和错误变体,向日志添加 / 删除时间戳以及在日志中获取调用功能详细信息。 这就非常需要使这个日志记录线程安全,或者需要同步,因为当数百万个请求进入服务器日志时需要以较少的延迟同步。

通过浏览文章,StackOverflow 问答,以及常用的 Go 教学视频时,我找到了两种方法:

  1. 使用线程安全的 Channel

  2. 使用 Mutex 共享内存

Go 开发人员最常犯的错误是什么?

在开始讨论选择哪种方法之前,所有人需要知道作为 Go 开发人员易犯的常见错误。我知道大家都醉心于并发模式,这种模式会让你过度使用 Go 强力的 Channel 和 Goroutine,最终成为一种反模式。我并不是说 Channel 不好或者它们不能用于同步,但过度使用(在没有要求的情况下使用它)绝对不是你应该遵循的途径。

Dave Cheney 是 Go 编程语言的开源贡献者和项目成员,曾在一次采访中说过,“如果你想谈论最糟糕的代码,那就是我曾试图将 Channel 用于一切工作”
Go 的官方文档指出,“常见的 Go 新手错误是过度使用 Channel 和 Goroutine,仅仅只是因为它是可能的,和/或因为它很有趣。”

现在假设您根本没有关于 Goroutine 和 Channel 或 Mutex 的任何概念,让我们看看之前提到的关于如何进行同步,两种方法之间的区别。

使用通道进行通信以实现同步

Channel 是连接并发 Goroutine 的管道,您可以从一个 Goroutine 将值发送到 Channel,并在另一个 Goroutine 中接收值。Channel 最适合传递数据所有权,分发工作单元和传递异步结果等情况。

让我们利用 Channel 来实现 Golang 包的同步(目的是使日志同步工作并保证线程安全),下面是我之前写的包中的代码片段。

func generateMessage(message string) {
    // 建立布尔型缓冲 Channel
    done := make(chan bool, 1)
    go printMessage(done, message)
    // 阻塞主程,否则 Goroutine 来不及执行主程序已结束
    <-done//Channel 传递值并未使用
    fmt.Println("main program end!")
}

func printMessage(done chan bool, message string) {
    // 延迟函数在 return 之前执行,否则向 Channel 发送数据主程就结束
    defer func() {
        // 向通道发送数据
        fmt.Println("chanel send data!")
        done <- true
    }()
    // 内部实现
    if true {
        log.Println(message)
        return
    }
    fmt.Println(message)
}

我们使用基本 Channel 通信对多个 Goroutine 进行同步,这可能在服务器记录时发生数百万次,关于通道的优点是它们具有内置的线程安全性并防止竟态条件。

如果你仔细看我的代码,并询问是否明确需要 Channel ?答案是否定的。Channel 是 Go 中的高级概念,Go 中某些程序仅使用 Mutex, Go 的 Channel 很吸引人因为它们提供了内置的线程安全性,并鼓励对共享的关键资源进行单线程访问。但是与 Mutex 相比,Channel 会导致性能下降。当只需要锁定少量共享资源时,使用 Mutex 非常有用。如果 Mutex 很适合你的需求请放心使用 sync.Mutex。

我如何使用 Mutex 使日志记录同步?

Mutex 在跨多个 Goroutine 同步状态时是一个极有用的资源,但我发现它的使用对于新的 Go 开发人员来说有些神秘。不过它很容易使用!这是我的软件包 Go-Log 的代码片段

var mutex = &sync.Mutex{}// 互斥锁
var wg sync.WaitGroup
func generateMessage(message string) {
    wg.Add(1) // 增加 WaitGroup 计数 1
    go func() {
        // 延迟函数,当 Goroutine 退出时减少 WaitGroup 计数 1
        defer wg.Done()
        printMessage(message)
    }()
    wg.Wait() // 等待所有 Goroutine,当计数为 0 时等待结束
}

func printMessage(resultMessage string) {
    mutex.Lock()         // 互斥锁锁定
    defer mutex.Unlock() // 延迟函数退出时解锁
    // 内部实现 : Ignore
    if true {
        log.Println(resultMessage)
        return
    }
    fmt.Println(resultMessage)
}

程序中使用了 mutex.Lock() 和 mutex.Unlock() 来创建共享资源的同步锁。为了管理多个日志,每次都要创建一个 Goroutine 并将它们添加到 sync.WaitGroup,这是一个重要的同步原语,允许协作的 Goroutine 在再次独立进行之前共同等待阈值事件。

在上面的例子中,这种方法更好更快!我们减少了不必要的开销。但是如果您发现 sync.Mutex 锁定规则过于复杂,扪心自问使用通道是否真的更简单。

查看我的软件包的源代码,了解我实际上是如何使用 Mutex 以实现同步:

https://github.com/MindorksOpenSource/Go-Log

附加资源

  • [Closing]

    https://www.acloudtree.com/understanding-when-to-use-channels-or-mutexes-in-go/

  • [MutexOrChannel]

    https://github.com/golang/go/wiki/MutexOrChannel

联系我

  • Twitter: https://twitter.com/DuaYashish

  • MentorCruise: https://mentorcruise.com/mentor/YashishDua/

via: https://medium.com/mindorks/https-medium-com-yashishdua-synchronizing-states-using-mutex-vs-channel-in-go-25e646c83567

作者:Yashish Dua

译者:weiwg521

校对:polaris1119

本文由 GCTT 原创编译,Go 中文网 荣誉推出

[译] 在 Go 中使用 Mutex 与 Channel 进行状态同步

查看原文: [译] 在 Go 中使用 Mutex 与 Channel 进行状态同步

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