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Golang 中除了加锁还有哪些安全读写共享变量的方式？

article 2025/1/27 6:45:52

Golang 中除了加锁还有哪些安全读写共享变量的方式？

在 Golang 中，除了使用 Mutex 锁来保护共享变量外，还可以通过 Channel 和 原子性操作 来实现安全读写共享变量。
在这里插入图片描述

1. 使用 Channel

原理

Channel 是 Golang 中用于 Goroutine 之间通信的机制。通过 Channel，可以将共享变量的读写操作限制在同一个 Goroutine 中，从而避免数据竞争。

特点

通信代替共享：通过 Channel 传递数据，而不是直接共享变量。
线程安全：Channel 的操作是线程安全的，无需额外的同步机制。
阻塞机制：Channel 的发送和接收操作是阻塞的，确保数据同步。

适用场景

适用于需要 Goroutine 之间通信的场景。
适用于需要解耦数据生产和消费的场景。

2. 使用原子性操作

原理

Golang 的 sync/atomic 包提供了一系列原子操作函数，用于对共享变量进行原子性读写。原子操作是不可分割的，能够确保在并发环境下对共享变量的操作是安全的。

特点

高效：原子操作通常比锁更高效，适合简单的读写操作。
局限性：仅适用于简单的数据类型（如 int32、int64 等）。
无阻塞：原子操作不会导致 Goroutine 阻塞。

适用场景

适用于对简单数据类型进行并发读写的场景。
适用于需要高性能的计数器或标志位的场景。

代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    // 创建一个 Channel 用于传递数据
    ch := make(chan int)

    // 启动一个 Goroutine 写入数据
    go func() {
        for i := 0; i < 5; i++ {
            ch <- i // 发送数据到 Channel
            fmt.Println("Sent:", i)
        }
        close(ch) // 关闭 Channel
    }()

    // 在主 Goroutine 中读取数据
    for value := range ch {
        fmt.Println("Received:", value)
        time.Sleep(500 * time.Millisecond)
    }
}