【Golang 面试题】每日 3 题（三十三）

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📚专栏简介：在这个专栏中，我将会分享 Golang 面试中常见的面试题给大家~
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97. Go 互斥锁正常模式和饥饿模式的区别？

在 Go 语言中，互斥锁（Mutex）有两种模式：正常模式和饥饿模式。

1、正常模式

在正常模式下，当多个 goroutine 请求锁时，锁会随机地分配给其中的一个 goroutine，其他 goroutine 则会被阻塞。当锁被释放后，等待锁的 goroutine 中的一个会被唤醒，并重新尝试获取锁。

2、饥饿模式

在饥饿模式下，当多个 goroutine 请求锁时，锁会优先分配给等待时间最长的 goroutine，而其他 goroutine 则会被继续阻塞。这种模式下可以避免某些 goroutine 长时间无法获得锁的问题，但是会导致其他 goroutine 无法获得锁的饥饿现象。

在正常情况下，使用正常模式的互斥锁即可满足需求，因为它可以保证所有 goroutine 都有机会获得锁。但是在某些特殊情况下，饥饿模式可能更适合，例如，对于某些实时系统，为了保证某些关键任务及时完成，可能需要使用饥饿模式来保证这些任务获得足够的 CPU 资源。

在 Go 中，默认使用正常模式，但是可以通过在创建互斥锁时设置 Mutex 结构体的 MutexProfile 字段为 MutexProfile{Starvation: true} 来使用饥饿模式。

98. Go 互斥锁允许自旋的条件？

线程没有获取到锁时常见有 2 种处理方式：

• 一种是没有获取到锁的线程就一直循环等待判断该资源是否已经释放锁，这种锁也叫做自旋锁，它不用将线程阻塞起来， 适用于并发低且程序执行时间短的场景，缺点是 cpu 占用较高。
• 另外一种处理方式就是把自己阻塞起来，会释放 CPU 给其他线程，内核会将线程置为「睡眠」状态，等到锁被释放后，内核会在合适的时机唤醒该线程，适用于高并发场景，缺点是有线程上下文切换的开销。

Go 语言中的 Mutex 实现了自旋与阻塞两种场景，当满足不了自旋条件时，就会进入阻塞。

允许自旋的条件：

1. 锁已被占用，并且锁不处于饥饿模式。
2. 积累的自旋次数小于最大自旋次数（active_spin=4）。
3. cpu 核数大于 1。
4. 有空闲的 P。
5. 当前 goroutine 所挂载的 P 下，本地待运行队列为空。

99. 如何自旋

if old&(mutexLocked|mutexStarving) == mutexLocked && runtime_canSpin(iter) {  
    ...
    runtime_doSpin()   
    continue  
}


func sync_runtime_canSpin(i int) bool {  
    if i >= active_spin 
    || ncpu <= 1 
    || gomaxprocs <= int32(sched.npidle+sched.nmspinning)+1 {  
          return false  
     }  
   if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {  
      return false  
 }  
   return true  
}

自旋：

func sync_runtime_doSpin() {
    procyield(active_spin_cnt)
}    

如果可以进入自旋状态之后就会调用 runtime_doSpin 方法进入自旋， doSpin 方法会调用 procyield(30) 执行 30 次 PAUSE 指令，什么都不做，但是会消耗 CPU 时间。