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每日一题：golang并发 mutex、context

article 2025/3/1 3:34:35

题目

对变量执行2000次+1操作
5个协程并发执行,且支持通过 context 取消操作

package test

import (
	"context"
	"fmt"
	"sync"
	"testing"
	"time"
)


type num struct {
	num int
	sync.Mutex
	sync.WaitGroup
}

func AddWithLock(ctx context.Context, n *num) {
	for i := 0; i < 2000; i++ {
		select {
		case <-ctx.Done():
			fmt.Println("ctx time out")
			n.Done()
			return
		default:
			n.Lock()
			n.num++
			n.Unlock()
		}
	}
	n.Done() // 实际上调用 Done() 后，当前上下文会通知它的所有子上下文取消，但它不会影响父 context 或其他兄弟上下文。
}
func TestLock(t *testing.T) {
	ctx, cancelFunc := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
	n := &num{
		num:       0,
		Mutex:     sync.Mutex{},
		WaitGroup: sync.WaitGroup{},
	}
	n.WaitGroup.Add(5)

	defer cancelFunc()
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go AddWithLock(ctx, n)
	}
	n.Wait()

	fmt.Println(n.num)
}

总结

并发中：注意结构体使用指针而不是副本

如果结构体中包含sync.Mutex 和 sync.WaitGroup这些需要注意：

num 结构体的复制问题：
num 结构体包含了 sync.Mutex 和 sync.WaitGroup，这两个类型是不安全被复制的，因为 Mutex 和 WaitGroup 是带有状态的对象。将 num 类型传递给 goroutine 时，会复制 num 实例

你应该使用指针传递 num，而不是传递结构体的副本。

go AddWithLock(ctx, &n)

以及 AddWithLock 函数的参数也应该改为 *num：

func AddWithLock(ctx context.Context, n *num) {

WaitGroup 的并发修改问题：
在并发场景中，WaitGroup 的 Add() 和 Done() 操作需要在同一个 goroutine 内进行管理。如果你将 WaitGroup 对象作为结构体成员传递给 goroutine，Done() 操作和 Add() 可能会出现并发问题。
修复建议：
使用指针来传递 WaitGroup，保证 WaitGroup 在并发过程中是安全的。这里修改的关键是将 Add(5) 和 Done() 保证正确调用。
select 语句中的超时处理：
在你的 AddWithLock 函数中，当 ctx.Done() 被触发时，你调用了 n.Done() 来标记 goroutine 完成。这里是正确的，但由于 n 是结构体的副本，这个操作并不会影响主函数中的 WaitGroup，因此主线程会一直等待直到超时。