Go 源码之互斥锁 Mutex

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分类专栏： Go 源码之旅 文章标签： golang 开发语言 后端 互斥锁 go 源码 mutex
于 2024-04-01 16:29:38 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_37755580/article/details/137236413
本文深入探讨了 Go 语言中互斥锁（sync.Mutex）的实现原理，包括其源码分析，重点讲解了 Lock 和 Unlock 方法。文中提到，Mutex 通过 CAS 原子操作实现加锁和解锁，并介绍了正常模式和饥饿模式，以及如何避免死锁和提高并发性能。此外，还讨论了锁的自旋、线程安全和信号量在锁机制中的应用。

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文章目录

一、总结

  • 锁不可复制：拷贝互斥锁同时会拷贝锁的状态，容易造成死锁

  • 不是可重入锁，并且一个协程上锁，可以由另外一个协程解锁

  • mutex 锁结构

    • state：32位，锁状态，bitmap 设计，

      • 1 mutexLocked ：低1位 锁定状态

      • 2 mutexWoken ：低2位，从正常模式被唤醒

      • 3 mutexStarving 是低3位，进入饥饿模式

      • 4.mutexWaiterShift 剩下 29 位，当前互斥锁上等待者的数量

    • sema：协程等待信号量，用于控制goroutine的阻塞与唤醒

  • 上锁

    mutex 上锁

  • 解锁

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Mutex：互斥锁源码解读
qq_36059306的博客
06-30 549
Mutex count++操作问题 count++是非原子操作，所以有并发问题 什么是原子操作 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch（操作系统保证）。所以原子操作在单处理器中是没有并发问题的。 但是光靠系统，无法保证多处理器下原子操作的并发安全 例子： 以decl （递减指令）为例，这是一个典型的"读－改－写"过程，涉及两次内存访问。设想在不同CPU运行的两个进程都在递减某个计数值，可能发生的情况是： ⒈ CPU A(
深入理解 golang 的互斥锁
Go中国
11-30 1420
How to implement Golang Mutex golang 是如何实现互斥锁的在开始之前，我们需要知道锁实现的几种方式。# 信号量操作系统中有 P 和 V 操作。P 操作是将信号量值减去 1，V 操作是将信号量值增加 1.因此信号量的操作模式为：初始化，给它一个非负整数值。在程序试图进入临界区之前需要先运行 P 操作，然后会有两种情况。当信号量 S 减少到负值时，该过程将被阻止并且...
Go 中的锁源码实现：Mutex
wanwan880818的博客
06-06 647
上一篇文章《当我们谈论锁，我们谈什么》 中我提到了锁，准确地说是信号量（semaphore, mutext是semaphore的一种）的实现方式有两种：wait的时候忙等待或者阻塞自己。1234567891011121314//忙等待wait(S) {    while(S<=0)        ;   //no-op    S--}//阻塞wait(semaphore *S) {    S...
Go Mutex 源码详解
u012948302的专栏
05-03 782
本篇文章首先通过餐厅的示例，形象的介绍了 Mutex 的运行特性，然后对源码进行逐行分析，学习了 Mutex 加锁 Lock() 以及 解锁 Unlock()是如何实现的。
Go 源码包Mutex
带着笑或是很沉默。
04-06 592
文章目录前言源码包源码地址基础定义加锁解锁参考文献 前言 在高并发场景下，势必会涉及到对公共资源的竞争。当对应场景发生时，我们经常会使用 mutex 的 Lock() 和 Unlock() 方法来占有或释放资源，互斥锁就是并发控制的一个基本手段，是为了避免竞争而建立的一种并发控制机制。简单来说就是控制并发 源码包 源码地址 mutex 的源码主要是在 src/sync/mutex.go文件里 基础定义 // 锁实例 type Mutex struct { state int32 // state记
go mutex实现分析
baidu_20390857的博客
02-20 976
mutex有两个成员，state和sema。其中state表示当前互斥锁的状态，而sema是用于控制锁状态的信号量。有两个要实现的接口，加锁和解锁。state是一个32位的值，第一位是加锁标记，第二位是唤醒标记，第三位是饥饿标记，之后的位数用来记录等待队列的数量。mutexWoken互斥锁有两种操作模式：普通模式和饥饿模式。在普通模式下，等待者按照先进先出（FIFO）的顺序排队，但是被唤醒的等待者不拥有互斥锁，而是与新到达的 goroutine 竞争互斥锁的所有权。
Go语言设计与实现 -- Mutex源码剖析
qq_61039408的博客
12-28 1093
上图中，第一列为常见的同步原语，第二列为容器，第三列为互斥锁。
图解Go里面的互斥锁mutex了解编程语言核心实现源码
8小时_公共号:图解源码
12-23 654
1. 锁的基础概念 1.1 CAS与轮询 1.1.1 cas实现锁 在锁的实现中现在越来越多的采用CAS来进行，通过利用处理器的CAS指令来实现对给定变量的值交换来进行锁的获取 1.1.2 轮询锁 在多线程并发的情况下很有可能会有线程CAS失败，通常就会配合for循环采用轮询的方式去尝试重新获取锁 1.2 锁的公平性 锁从公平性上通常会分为公平锁和非公平锁，主要取决于在锁获取的过程中，先进行锁...
详解golang RWMutex读写互斥锁源码分析
09-20
在Golang中，`sync.RWMutex`是一个重要的同步原语，它提供了读写互斥锁的功能。这种锁机制允许多个读者（readers）同时访问一个资源，但当有写者（writer）需要修改资源时，所有读者和写者都会被阻塞，直到写者完成...
Go并发编程（1）-Mutex源码实现
Zerore的博客
09-08 259
Mutex：如何解决资源并发访问问题 多线程访问共享资源，通过互斥锁来实现，其根本是对共享内存的锁定？（如果是多进程，还能简单使用互斥锁吗，是否需要分布式锁？） 同步原语的使用场景： 共享资源。并发地读写共享资源，会出现数据竞争（data race）的问题，所以需要 Mutex、RWMutex 这样的并发原语来保护。 任务编排。需要 goroutine 按照一定的规律执行，而 goroutine 之间有相互等待或者依赖的顺序关系，我们常常使用 WaitGroup 或者 Channel 来实现。 消息传递。
go通过Mutex实现互斥锁(Mutex原理)
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在 Go 语言里通过 Mutex实现互斥锁 Mutex接口定义 type Locker interface { Lock() //加锁 Unlock() //释放锁 } Mutex原理 1、原理图说明 2、只有一个协程在抢锁 3、协程解锁 4、协程1加锁后释放，协程2抢锁成功 以下是通过Mutex实现的加锁 package main import ( "fmt" "sync" "time" ) var wg sync.WaitGroup var lock sync.Mu
GO的Mutex——庖丁解牛看实现
张竣翔的博客
10-23 495
摘录自极客时间专栏
Go 互斥锁 Mutex 源码分析 (一)
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原创文章，欢迎转载，转载请注明出处，谢谢。 0. 前言 锁作为并发编程中的关键一环，是应该要深入掌握的。 1. 锁 1.1 示例 实现锁很简单，示例如下： var global int func main() { var mu sync.Mutex var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < 2; i++ { wg.Add(1) go ...
007-Golang1.17源码分析之mutex
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Golang1.17源码分析之mutex-007 Golang1.17 学习笔记007 源代码：sync/mutex.go 数据结构： const ( // 锁标识位(state的最后一位) // Mutex.state & mutexLocked==1表示已经上锁；Mutex.state & mutexLocked==0表示已经未锁 mutexLocked = 1 << iota // mutex is locked // 是否存在运行中的协程（
Go的sync包下Mutex和RWMutex源码个人解读
qq_58339096的博客
09-21 261
简单一点的理解锁就是一个状态值，比如0表示未加锁，1表示已加锁。上锁操作就是把状态值从0改成1，解锁操作就是把状态值从1改成0。如果修改失败就表明锁的掌控权不在你手上。一个优秀的工具需要具备探测并适应环境，从而采取不同的对策因地制宜的能力。现在有两种策略：优势：无需阻塞协程，短期来看操作较轻劣势：长时间争而不得会浪费CPU时间片适用场景：并发竞争强度低的场景优势：精准打击，不浪费CPU时间片劣势：需要挂起协程，进行上下文切换，操作较重适用场景：并发竞争激烈场景sync.Mutex结合两种方案的使用场景，制定
golang mutex源码详细解析
yefengzhichen的博客
06-24 3330
目前golang的版本是1.12，其中的mutex是增加了普通模式和饥饿模式切换的优化版本，为了便于理解，这里先从最初版本的mutex开始分析，后面再对优化版本进行说明。 Mutex结构说明 定义 最初版本锁的定义如下： // mutex是互斥锁 // mutex的零值是没有加锁的 //在使用之后不能被拷贝 type Mutex struct { state int32 //状态标识 ...
这可能是最容易理解的 Go Mutex 源码剖析
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上一篇文章《一文完全掌握 Go math/rand》，我们知道 math/rand 的 global rand 有一个全局锁，我的文章里面有一句话：“修复方案: 就是把 rrRand 换成了 globalRand, 在线上高并发场景下, 发现全局锁影响并不大.”， 有同学私聊我“他们遇到线上服务的锁竞争特别激烈”。确实我这句话说的并不严谨。但是也让我有了一个思考：到底多高的 QPS 才能让 Mutex 产生强烈的锁竞争？ 到底加锁的代码会不会产生线上问题？到底该不该使用锁来实现这个功能？线上的问题是不是由
Golang中Mutex的实现
samson
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一.Golang中的锁 Golang的提供的同步机制有sync模块下的Mutex、WaitGroup以及语言自身提供的chan等。 这些同步的方法都是以runtime中实现的底层同步机制（cas、atomic、spinlock、sem）为基础的。 1 cas(Compare And Swap)和原子运算是其他同步机制的基础 原子操作：指那些不能够被打断的操作被称为原子操作，当有...
Go语言互斥锁(Mutex)原理详解与实现
Go语言中的Mutex（互斥锁）是实现并发控制和同步的关键数据结构，它确保在任何时候只有一个goroutine（协程）能访问共享资源。本文档基于Go 1.14的源码分析，讲解了Mutex的基本原理，涵盖了加锁、解锁过程，以及其...
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