9.3. 同步(Synchronization)

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2023-12-01

9.3. 同步(Synchronization)

9.3.1. 初始化

程序的初始化在一个独立的goroutine中执行。在初始化过程中创建的goroutine将在第一个用于初始化goroutine执行完成后启动。

如果包p导入了包q，包q的init 初始化函数将在包p的初始化之前执行。

程序的入口函数 main.main 则是在所有的 init 函数执行完成之后启动。

在任意init函数中新创建的goroutines，将在所有的init 函数完成后执行。

9.3.2. Goroutine的创建

用于启动goroutine的go语句在goroutine之前运行。

例如，下面的程序：

  var a string;

  func f() {
          print(a);
  }

  func hello() {
          a = "hello, world";
          go f();
  }

调用hello函数，会在某个时刻打印“hello, world”（有可能是在hello函数返回之后）。

9.3.3. Channel communication 管道通信

用管道通信是两个goroutines之间同步的主要方法。在管道上执行的发送操作会关联到该管道的接收操作，这通常对应goroutines。

管道上的发送操作发生在管道的接收完成之前（happens before）。

例如这个程序：

  var c = make(chan int, 10)
  var a string

  func f() {
          a = "hello, world";
          c <- 0;
  }

  func main() {
          go f();
          <-c;
          print(a);
  }

可以确保会输出"hello, world"。因为，a的赋值发生在向管道 c发送数据之前，而管道的发送操作在管道接收完成之前发生。因此，在print 的时候，a已经被赋值。

从一个unbuffered管道接收数据在向管道发送数据完成之前发送。

下面的是示例程序：

  var c = make(chan int)
  var a string

  func f() {
          a = "hello, world";
          <-c;
  }
  func main() {
          go f();
          c <- 0;
          print(a);
  }

同样可以确保输出“hello, world”。因为，a的赋值在从管道接收数据前发生，而从管道接收数据操作在向unbuffered 管道发送完成之前发生。所以，在print 的时候，a已经被赋值。

如果用的是缓冲管道（如 c = make(chan int, 1) ），将不能保证输出 “hello, world”结果（可能会是空字符串，但肯定不会是他未知的字符串，或导致程序崩溃）。

9.3.4. 锁

包sync实现了两种类型的锁： sync.Mutex 和 sync.RWMutex。

对于任意 sync.Mutex 或 sync.RWMutex 变量l。如果 n < m ，那么第n次 l.Unlock() 调用在第 m次 l.Lock() 调用返回前发生。

例如程序：

  var l sync.Mutex
  var a string

  func f() {
          a = "hello, world";
          l.Unlock();
  }

  func main() {
          l.Lock();
          go f();
          l.Lock();
          print(a);
  }

可以确保输出“hello, world”结果。因为，第一次 l.Unlock() 调用（在f函数中）在第二次 l.Lock() 调用（在main 函数中）返回之前发生，也就是在 print 函数调用之前发生。

For any call to l.RLock on a sync.RWMutex variable l, there is an n such that the l.RLock happens (returns) after the n'th call to l.Unlock and the matching l.RUnlock happens before the n+1'th call to l.Lock.

9.3.5. Once

包once提供了一个在多个goroutines中进行初始化的方法。多个goroutines可以通过 once.Do(f) 方式调用f函数。但是，f函数只会被执行一次，其他的调用将被阻塞直到唯一执行的f()返回。

once.Do(f) 中唯一执行的f()发生在所有的 once.Do(f) 返回之前。

有代码：

  var a string

  func setup() {
          a = "hello, world";
  }

  func doprint() {
          once.Do(setup);
          print(a);
  }

  func twoprint() {
          go doprint();
          go doprint();
  }

调用twoprint会输出“hello, world”两次。第一次twoprint 函数会运行setup唯一一次。