golang 互斥锁 源码

发布时间:2024-11-05 16:30:00

互斥锁是一种常见的并发控制机制,被广泛应用于各种编程语言中。在golang中,互斥锁是通过sync包来实现的。本文将深入探讨golang互斥锁的源码实现。

互斥锁的使用

在golang中,我们可以通过sync包的Mutex类型来创建互斥锁。具体代码如下所示:

```go var mutex sync.Mutex ```

通过创建一个Mutex类型的变量,我们就可以使用该变量来进行锁的加锁和解锁操作。

互斥锁的源码实现

互斥锁是通过底层的原子操作实现的,每个Mutex类型的变量包含两个字段:state和waitm,分别表示锁的状态和等待队列。

state字段用于标识锁的状态。当state的值为unlocked时,表示锁是未加锁状态;当state的值为locked时,表示锁是加锁状态。state字段的类型是int32,利用int32类型的原子操作可以保证对state字段的读写操作的原子性。

waitm字段用于维护等待队列,它是一个指向等待队列的指针。等待队列是一个链表,链表的每个节点都持有一个等待锁的goroutine,当锁被解锁时,可以从等待队列中唤醒一个goroutine。

加锁操作

当我们调用Mutex类型的Lock方法来加锁时,首先会通过原子操作将state字段的值置为locked。如果加锁成功,即获取到了锁,则直接返回;否则,将当前goroutine加入到等待队列中,并通过调用runtime.Gosched()来放弃当前的执行权限,以便让其他的goroutine有机会继续执行。

解锁操作

当我们调用Mutex类型的Unlock方法来解锁时,首先会通过原子操作将state字段的值置为unlocked。接下来,会检查等待队列中是否有等待锁的goroutine,如果有,则将等待队列中的第一个goroutine唤醒。唤醒一个goroutine的方式是通过调用runtime.Gosched(),这样当前的goroutine会主动放弃执行,让等待锁的goroutine有机会获取锁。

在实际的互斥锁的实现中,还包含了一些细节处理,比如CAS(Compare-And-Swap)操作、自旋锁等,这些细节的处理可以提高互斥锁的性能和使用效率。但是,由于篇幅限制,本文无法详细介绍这些内容。

总之,golang的互斥锁是通过sync包的Mutex类型实现的,底层使用原子操作来保证对锁状态的读写操作的原子性。加锁和解锁操作都是通过对state字段的修改来实现的,等待队列则是通过waitm字段来维护。互斥锁的源码实现非常精妙,可以有效地保护共享资源,实现并发安全。

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