`sync.Mutex` 和 `sync.WaitGroup`

通道是 Go 的主要习惯用法，但有时更传统需要原语。 sync 包提供互斥体，等等组和其他实用程序来协调共享状态。

sync.Mutex：排它锁

import "sync"

type Counter struct {
    mu    sync.Mutex
    count int
}

func (c *Counter) Inc() {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.count++
}

func (c *Counter) Get() int {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    return c.count
}

一次只有一个 goroutine 进入 Lock() 和 Unlock() 之间。强制模式：defer mu.Unlock() 位于 Lock() 之后。

sync.RWMutex：多个读者，一名作者

对于读重状态：

var mu sync.RWMutex

mu.RLock()              // read lock: più goroutine simultanee OK
v := data
mu.RUnlock()

mu.Lock()               // write lock: esclusivo
data = newValue
mu.Unlock()

仅当读取确实压倒写入时才有用；否则是常规的由于内部较低，sync.Mutex 更简单并且通常更快争论。

sync.WaitGroup：等待 N 个 goroutine

var wg sync.WaitGroup

for i := 0; i < 3; i++ {
    wg.Add(1)
    go func(id int) {
        defer wg.Done()
        work(id)
    }(i)
}
wg.Wait()    // blocca finché tutti i Done() sono arrivati

工作流程：

wg.Add(N) 将计数器增加 N（在启动 goroutine 之前）。
每个 goroutine 在完成时都会调用 wg.Done() （最好是通过 defer）。
wg.Wait() 会阻塞，直到计数器返回到 0。

sync.Once：线程安全的延迟初始化

var (
    once   sync.Once
    config *Config
)

func GetConfig() *Config {
    once.Do(func() {
        config = loadConfig()
    })
    return config
}

即使在并发情况下，once.Do 中的回调也仅运行一次 来电。单例/惰性初始化模式。

互斥量与通道：何时使用什么

指南（也来自官方 Go FAQ）：

案例	首选工具
传递数据所有权	频道
分配工作（工作队列）	频道
协调独立的 goroutine	频道
保护结构体字段	互斥体
缓存/计数器	互斥或原子
单例参考	`sync.Once`

“编排通道，共享数据互斥”是一个很好的经验法则。

种族检测器

使用 -race 运行测试以发现数据争用：

Bash

go test -race ./...
go run -race main.go

竞争检测器检测二进制文件并记录每个不同步的访问共享内存。它是验证并发代码的工具 #1 生产前。

尝试一下

锻炼#go.m7.l4.e1

尝试：0加载中...

使用 mu.Lock() + defer mu.Unlock() 保护计数的增量。

正在加载编辑器...

显示提示

在 Lock() 之后延迟 mu.Unlock() 保证即使在恐慌时也能释放。

3 次尝试后可用的解决方案

锻炼#go.m7.l4.e2

尝试：0加载中...

启动 3 个 goroutine 并使用sync.WaitGroup 等待所有它们（每个 goroutine 中的 Add(3)、Done()、Wait()）。

正在加载编辑器...

显示提示

在启动 goroutine 之前添加；在 goroutine 内部使用 defer 完成。

3 次尝试后可用的解决方案

Quiz#go.m7.l4.e3

准备好

保证互斥体被释放的推荐模式是什么？

mu.Lock()
// ?

将 mu.Unlock() 作为函数的最后一行在 Lock() 之后延迟 mu.Unlock()依赖垃圾收集器使用尝试/最后

回顾

sync.Mutex 保护共享状态；始终 defer mu.Unlock()。
使用指针接收器以避免复制互斥体。
sync.RWMutex 适用于多读者/单作者模式（仅当有帮助时）。
sync.WaitGroup：Add 在 go、Done 之前，并在 defer、Wait 等待。
sync.Once：线程安全的延迟初始化。 -“编排通道、共享数据互斥”。
go test -race：用于发现数据争用的工具#1。