Golang并发安全与互斥锁使用技巧

多个goroutine并发访问共享变量会导致数据竞争，2. 使用sync.Mutex可确保临界区的原子性，3. 正确加锁解锁能避免竞态条件，保证并发安全。

在Go语言中，并发编程是核心特性之一，goroutine和channel让并发变得简单高效。但多个goroutine同时访问共享资源时，就会引发数据竞争问题。这时就需要用到并发安全机制，尤其是互斥锁（sync.Mutex）来保护临界区。掌握互斥锁的正确使用方式，是编写稳定并发程序的关键。

理解并发不安全的场景

当多个goroutine同时读写同一个变量而没有同步控制时，程序行为不可预测。例如：

var counter int

func main() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        go func() {
            counter++
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println(counter) // 结果通常小于1000
}

这里对 counter 的自增操作不是原子的，包含“读-改-写”三个步骤，多个goroutine交错执行会导致丢失更新。

使用Mutex保护共享资源

通过 sync.Mutex 可以确保同一时间只有一个goroutine能进入临界区：

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var (
    counter int
    mu      sync.Mutex
)

func main() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        go func() {
            mu.Lock()
            counter++
            mu.Unlock()
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println(counter) // 输出1000
}

关键点：

• 每次访问共享变量前调用 Lock()，操作完成后立即调用 Unlock()
• 务必成对出现，避免死锁。可配合 defer mu.Unlock() 确保释放
• 临界区代码应尽量小，减少锁竞争

避免常见使用陷阱

错误的锁使用可能导致死锁或无效保护：

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• **复制包含Mutex的结构体**：会复制锁状态，导致锁失效
• **忘记解锁**：特别是发生panic时，推荐使用 defer Unlock()
• **重复加锁**：默认Mutex不支持递归锁，同一goroutine重复Lock会死锁
• **锁粒度过大**：长时间持有锁会降低并发性能

正确做法示例：

type Counter struct {
    mu    sync.Mutex
    value int
}

func (c *Counter) Inc() {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.value++
}

func (c *Counter) Value() int {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    return c.value
}

将锁封装在结构体内，对外提供安全的方法访问内部状态。

选择合适的同步原语

Mutex不是唯一选择，根据场景合理选用：

• **读多写少**：使用 sync.RWMutex，允许多个读协程同时访问
• **简单计数**：考虑 atomic 包提供的原子操作，性能更高
• **状态传递**：优先使用 channel 进行goroutine通信，而非共享内存

例如用原子操作替代Mutex：

var counter int64

func main() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        go func() {
            atomic.AddInt64(&counter, 1)
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println(atomic.LoadInt64(&counter))
}

atomic操作更轻量，适合简单的数值操作。

基本上就这些。关键是理解共享资源的访问控制，根据实际场景选择最合适的同步方式。Mutex很强大，但要用对、用好。不复杂但容易忽略细节。.

以上就是Golang并发安全与互斥锁使用技巧的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！