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在并发编程中#xff0c;条件同步是一个常见的需求。Go 语言提供了 sync.Cond 类型来满足这一需求。sync.Cond 基于互斥锁#xff08;sync.Mutex#xff09;提供了条件变量的同步机制#xff0c;允许一组 goroutine 在满足某个条件时进行阻塞等待#xff0c;或者在条…概述
在并发编程中条件同步是一个常见的需求。Go 语言提供了 sync.Cond 类型来满足这一需求。sync.Cond 基于互斥锁sync.Mutex提供了条件变量的同步机制允许一组 goroutine 在满足某个条件时进行阻塞等待或者在条件不再满足时被唤醒。
核心概念
互斥锁Mutexsync.Cond 内部使用了一个互斥锁来保证操作的原子性。条件变量Cond条件变量是一个同步机制用于阻塞一组 goroutine 直到某个条件成立。等待Wait当条件不满足时goroutine 会调用 Wait 方法进入等待状态。通知Signal当条件可能已经满足时可以调用 Signal 或 Broadcast 方法来唤醒一个或所有等待的 goroutine。
使用步骤 初始化 Cond创建一个 sync.Cond 实例通常需要传入一个 sync.Mutex 或 sync.RWMutex。 cond : sync.NewCond(sync.Mutex{})等待条件在条件不满足时goroutine 会进入等待状态释放互斥锁并阻塞。 cond.L.Lock() // 进入临界区
defer cond.L.Unlock()
for !condition {cond.Wait() // 等待条件满足
}
// 执行条件满足后的操作通知等待者当条件满足时需要通知等待的 goroutine。 cond.Signal() // 唤醒一个等待的 goroutine
// 或者
cond.Broadcast() // 唤醒所有等待的 goroutine示例
以下是一个使用 sync.Cond 的简单示例模拟了一个生产者-消费者问题
package mainimport (fmtsynctime
)func main() {var m sync.Mutexvar cond *sync.Cond sync.NewCond(m)var count int// 消费者 goroutinego func() {for {m.Lock()for count 5 {cond.Wait() // 等待条件满足}fmt.Println(Consumed:, count)count--m.Unlock()time.Sleep(1 * time.Second)}}()// 生产者 goroutinego func() {for i : 0; i 10; i {m.Lock()for count 5 {cond.Wait() // 等待条件满足}countfmt.Println(Produced:, i1)m.Unlock()cond.Signal() // 通知消费者time.Sleep(1 * time.Second)}}()time.Sleep(20 * time.Second)
}注意事项
死锁在使用 sync.Cond 时如果不恰当地使用互斥锁可能会导致死锁。竞态条件确保在调用 Wait、Signal 或 Broadcast 前正确地持有互斥锁。并发安全sync.Cond 并不是完全并发安全的它依赖于外部的互斥锁来保证并发安全。
结论
sync.Cond 是 Go 语言中处理条件同步的有效工具。通过合理使用 sync.Cond可以编写出高效且易于理解的并发代码。然而正确地使用它需要对并发编程有深入的理解以避免常见的并发问题如死锁和竞态条件。
