2.11. 补充注意事项 9 结构体之竞态条件和死锁等问题。

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补充注意事项 9

结构体之竞态条件和死锁等问题。

9. 在使用结构体时,需要特别注意并发安全性,避免出现竞态条件和死锁等问题。

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在并发程序中,如果多个线程(goroutine)同时访问同一个结构体对象并修改其中的数据,就会出现竞态条件(race condition),导致程序行为不确定或出现错误。为了避免这种情况,需要采取一些措施来保证结构体的并发安全性,常见的措施包括:

  1. 使用互斥锁(mutex)或读写锁(RWMutex)对结构体进行加锁,以确保同一时间只有一个线程能够访问结构体,并保证修改的原子性和可见性。

  2. 将结构体的字段设计为不可变的,避免在多个线程之间进行修改,例如使用 sync/atomic 包中的原子操作实现字段的原子更新。

  3. 将结构体的实例限制在单个线程中使用,例如使用协程(goroutine)和通道(channel)等机制将结构体的实例和操作限制在一个独立的协程中,避免多个线程之间产生竞态条件。

下面是一个使用互斥锁实现的简单的并发安全的结构体示例:


type SafeCounter struct {
    counter map[string]int
    mu sync.Mutex
}

func (c *SafeCounter) Inc(key string) {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.counter[key]++
}

func (c *SafeCounter) Value(key string) int {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    return c.counter[key]
}

在这个示例中,SafeCounter 结构体包含一个 map 类型的字段 counter 和一个互斥锁 mu
它提供了两个方法 IncValue,分别用于增加和查询 counter 中某个键的计数值。
在每个方法中,首先使用 mu.Lock() 方法获得互斥锁,确保同一时间只有一个线程能够访问 counter 字段,并在方法结束时使用 mu.Unlock() 方法释放互斥锁。这样可以保证方法的互斥性和并发安全性。

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