Mutex:解决资源并发访问问题?

说起并发访问问题,真是太常见了,比如多个 goroutine 并发更新同一个资源,像计数器;同时更新用户的账户信息;秒杀系统;往同一个 buffer 中并发写入数据等等。如果没有互斥控制,就会出现一些异常情况,比如计数器的计数不准确、用户的账户可能出现透支、秒杀系统出现超卖、buffer 中的数据混乱,等等,后果都很严重。
这些问题怎么解决呢?对,用互斥锁,那在 Go 语言里,就是 Mutex。

我会带你详细了解互斥锁的实现机制,以及 Go 标准库的互斥锁 Mutex 的基本使用方法。在后面的 3 节课里,我还会讲解 Mutex 的具体实现原理、易错场景和一些拓展用法。
好了,我们先来看看互斥锁的实现机制。

互斥锁的实现机制

互斥锁是并发控制的一个基本手段,是为了避免竞争而建立的一种并发控制机制。在学习它的具体实现原理前,我们要先搞懂一个概念,就是临界区。
在并发编程中,如果程序中的一部分会被并发访问或修改,那么,为了避免并发访问导致的意想不到的结果,这部分程序需要被保护起来,这部分被保护起来的程序,就叫做临界区。

可以说,临界区就是一个被共享的资源,或者说是一个整体的一组共享资源,比如对数据库的访问、对某一个共享数据结构的操作、对一个 I/O 设备的使用、对一个连接池中的连接的调用,等等。

如果很多线程同步访问临界区,就会造成访问或操作错误,这当然不是我们希望看到的结果。所以,我们可以使用互斥锁,限定临界区只能同时由一个线程持有。

当临界区由一个线程持有的时候,其它线程如果想进入这个临界区,就会返回失

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