Go语言中sync.Cond使用详解
作者:banjming 发布时间:2024-04-25 15:28:23
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sync.Cond 可以用来干什么?
与 Sync.Mutex 的区别
sync.Cond 使用场景
sync.Cond
sync.Cond 有哪些方法
NewCond 创建实例
Broadcast 广播唤醒所有
Signal 唤醒一个协程
Wait 等待
代码示例
sync.Cond 可以用来干什么?
Golang 的 sync 包中的 Cond 实现了一种条件变量,可以使用多个 Reader 等待公共资源。
每个 Cond 都会关联一个 Lock ,当修改条件或者调用 Wait 方法,必须加锁,保护 Condition。 有点类似 Java 中的 Wait 和 NotifyAll。
sync.Cond 条件变量是用来协调想要共享资源的那些 goroutine, 当共享资源的状态发生变化时,可以被用来通知被互斥锁阻塞的 gorountine。
与 Sync.Mutex 的区别
sync.Cond 基于互斥锁,和互斥锁有什么区别?
sync.Mutex 通常用来保护临界区和共享资源,条件变量 sync.Cond 用来协调想要访问的共享资源。
sync.Cond 使用场景
有一个协程正在接收数据,其他协程必须等待这个协程接收完数据,才能读取到正确的数据。
上述情形下,如果单纯的使用 channel 或者互斥锁,只能有一个协程可以等待,并读取到数据,没办法通知其他协程也读取数据。
这个时候怎么办?
可以用一个全局变量标识第一个协程是否接收数据完毕,剩下的协程反复检查该变量的值,直到读取到数据。
也可创建多个 channel, 每个协程阻塞在一个 Channel 上,由接收数据的协程在数据接收完毕后,挨个通知。
然后 Go 中其实内置来一个 sync.Cond 来解决这个问题。
sync.Cond
// Each Cond has an associated Locker L (often a *Mutex or *RWMutex),
// which must be held when changing the condition and
// when calling the Wait method.
//
// A Cond must not be copied after first use.
type Cond struct {
noCopy noCopy
// L is held while observing or changing the condition
L Locker
notify notifyList
checker copyChecker
}
可以看到每个 Cond 都会关联一个 锁 L (互斥锁 Mutex, 或者读写锁 * RMMutex), 当修改条件或者使用 Wait 的时候必须要加锁。
sync.Cond 有哪些方法
NewCond 创建实例
func NewCond(l Locker) *Cond
NewCond 创建实例需要关联一个锁。
具体实例:
cadence := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
Broadcast 广播唤醒所有
// Broadcast wakes all goroutines waiting on c.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Broadcast()
Broadcast 唤醒所有等待条件变量 c 的 goroutine,无需锁保护。
具体实例:
go func() {
for range time.Tick(1 * time.Millisecond) {
cadence.Broadcast()
}
}()
Signal 唤醒一个协程
// Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Signal()
Signal 只唤醒任意1个等待条件变量 c 的 goroutine,无需锁保护。 有点类似 Java 中的 Notify
Wait 等待
// Wait atomically unlocks c.L and suspends execution
// of the calling goroutine. After later resuming execution,
// Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems,
// Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal.
//
// Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller
// typically cannot assume that the condition is true when
// Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop:
//
// c.L.Lock()
// for !condition() {
// c.Wait()
// }
// ... make use of condition ...
// c.L.Unlock()
//
func (c *Cond) Wait()
调用 Wait 会自动释放锁 c.L,并挂起调用者所在的 goroutine,因此当前协程会阻塞在 Wait 方法调用的地方。如果其他协程调用了 Signal 或 Broadcast 唤醒了该协程,Wait 方法结束阻塞时,并重新给 c.L 加锁,并且继续执行 Wait 后面的代码
代码示例:
c.L.Lock()
for !condition() {
c.Wait()
}
... make use of condition ...
c.L.Unlock()
代码示例
package sync
import (
"log"
"sync"
"testing"
"time"
)
var done = false
func read(name string, c *sync.Cond) {
c.L.Lock()
for !done {
c.Wait()
}
log.Println(name, "starts reading")
c.L.Unlock()
}
func write(name string, c *sync.Cond) {
log.Println(name, "starts writing")
time.Sleep(time.Second)
c.L.Lock()
done = true
c.L.Unlock()
log.Println(name, "wakes all")
c.Broadcast()
}
func TestSyncCond(t *testing.T) {
cond := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
go read("reader1", cond)
go read("reader2", cond)
go read("reader3", cond)
write("writer", cond)
time.Sleep(time.Second * 3)
}
运行结果
=== RUN TestSyncCond
2021/08/26 11:06:48 writer starts writing
2021/08/26 11:06:49 writer wakes all
2021/08/26 11:06:49 reader3 starts reading
2021/08/26 11:06:49 reader2 starts reading
2021/08/26 11:06:49 reader1 starts reading
--- PASS: TestSyncCond (4.01s)
PASS
来源:https://juejin.cn/post/7000570207185944589
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