在Go中实现多个锁的无竞争锁定

“纵有疾风来，人生不言弃”，这句话送给正在学习Golang的朋友们，也希望在阅读本文《在Go中实现多个锁的无竞争锁定》后，能够真的帮助到大家。我也会在后续的文章中，陆续更新Golang相关的技术文章，有好的建议欢迎大家在评论留言，非常感谢！

golang 中是否有一种经过验证的编程方式来实现多个互斥体/锁/其他内容的互斥？ 例如。

mutex1.Lock()
defer mutex1.Unlock()
mutex2.Lock()
defer mutex2.Unlock()
mutex3.Lock()
defer mutex3.Unlock()

我想在等待互斥体2/互斥体3时会保持互斥体1锁定。对于多个 goroutine，它们都使用多个锁的不同子集，这很容易陷入死锁。

那么，只有在所有锁都可用的情况下，才有办法获取这些锁吗？或者是否有任何其他模式（可能使用渠道？）来实现相同的目标？

正确答案

那么，只有在所有锁都可用的情况下，才有办法获取这些锁吗？

没有。至少对于标准库互斥体来说不是。无法“检查”锁是否可用，或“尝试”获取锁。每次调用 lock() 都会阻塞，直到锁定成功。

互斥锁的实现依赖于原子操作，这些操作一次只作用于单个值。为了实现您所描述的目的，您需要某种“元锁定”，其中锁定和解锁方法的执行本身受到锁定的保护，但这可能只是为了在您的应用程序中拥有正确和安全的锁定而没有必要。程序：

penelope stevens 的评论解释正确：只要不同 goroutine 之间的获取顺序一致，如果每个 goroutine 最终释放它获取的锁，即使对于锁的任意子集，也不会出现死锁。 p>

如果你的程序结构提供了一些明显的锁定顺序，那么就使用它。如果没有，您可以创建自己的具有内在排序的特殊互斥体类型。

type mutex struct {
    sync.mutex
    id uint64
}


var mutexidcounter uint64
func newmutex() *mutex {
    return &mutex{
        id: atomic.adduint64(&mutexidcounter, 1),
    }
}

func multilock(locks ...*mutex) {
    sort.slice(locks, func(i, j int) bool { return locks[i].id < locks[j].id })
    
    for i := range locks {
        locks[i].lock()
    }
}

func multiunlock(locks ...*mutex) {
    for i := range locks {
        locks[i].unlock()
    }
}

用法：

a := NewMutex()
b := NewMutex()
c := NewMutex()
    
MultiLock(a, b, c)
MultiUnlock(a, b, c)

每个互斥体都分配有一个递增的 id，并按 id 的顺序解锁。

请在 example program 的演示中亲自尝试一下。为了防止死锁，请更改 const safe = true。

您不妨将所有互斥体放入数组或映射中，并实现一个函数，该函数将在每个互斥体上调用 lock() 方法基于范围的循环，因此锁定顺序保持不变。

该函数还可能采用一个包含它应跳过的索引的数组（如果您愿意，也可以不跳过）。

这样就无法更改锁定互斥锁的顺序，因为循环顺序是一致的。

好了，本文到此结束，带大家了解了《在Go中实现多个锁的无竞争锁定》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多Golang知识！