当前位置:首页 > 文章列表 > Golang > Go问答 > 并发单次写入操作下的单写多读

并发单次写入操作下的单写多读

来源:stackoverflow 2024-02-05 21:36:24 0浏览 收藏

Golang不知道大家是否熟悉?今天我将给大家介绍《并发单次写入操作下的单写多读》,这篇文章主要会讲到等等知识点,如果你在看完本篇文章后,有更好的建议或者发现哪里有问题,希望大家都能积极评论指出,谢谢!希望我们能一起加油进步!

问题内容

注意:这个问题与其他并发问题不同,因为不仅写入者是单一的,而且写入操作严格只发生一次

当一个人有多个并发读取器和一个只写入一次的写入器(例如并发环境中的 setter)时,go 中使用什么同步方法?

sync.mutex 适用于这种情况,但是,由于只有一个写入器,因此 sync.rwmutex 甚至更好,因为它比常规互斥体稍快。

不过,在应用程序运行期间进行互斥锁锁定以简单地设置一次值感觉很浪费。

有没有更快的方法?

package main

import (
    "sync"
)

type RWMutexErrorNotifier struct {
    rwMutex     sync.RWMutex
    emailSender func(string)
}

func (a *RWMutexErrorNotifier) SetEmailSenderService(emailSender func(string)) {
    a.rwMutex.Lock()
    defer a.rwMutex.Unlock()

    a.emailSender = emailSender
}

func (a *RWMutexErrorNotifier) SendErrorMessage(errorMessage string) {
    a.rwMutex.RLock()
    defer a.rwMutex.RUnlock()

    if a.emailSender == nil {
        return
    }

    a.emailSender(errorMessage)
}

func main() {
    sender := &RWMutexErrorNotifier{}

    errorsCount := 100_000

    emailSender := func(emailMessage string) {
        // sending email...
    }

    var wg sync.WaitGroup // used only for demo purposes

    wg.Add(errorsCount)

    for i := 0; i < errorsCount; i++ {
        go func() {
            sender.SendErrorMessage("ALARM!")
            wg.Done()
        }()
    }

    sender.SetEmailSenderService(emailSender) // making a single write

    wg.Wait()
}

正确答案


感谢 @peter-cordes 的更新 - 请参阅答案下方的评论

显然,对于单个写入者的单次写入,读取和设置 atomic.boolsync.rwmutex 更快。它仅比无锁竞赛解决方案(仅用于基准测试)稍慢

基准测试结果(基于 sync.mutex 的解决方案也仅用于基准测试目的):

$ go test -run=xxx -bench=. -benchmem -benchtime=1000000x
goos: darwin
goarch: arm64
pkg: untitled1
benchmarkracynogoodconcurrently-12                       1000000              3529 ns/op             384 b/op         12 allocs/op
benchmarkatomicbooleanconcurrently-12                    1000000              3494 ns/op             384 b/op         12 allocs/op
benchmarkrwmutexconcurrently-12                          1000000              3909 ns/op             384 b/op         12 allocs/op
benchmarkmutexconcurrently-12                            1000000              4180 ns/op             384 b/op         12 allocs/op
benchmarkracynogoodsequentiallyallcores-12               1000000                 3.661 ns/op           0 b/op          0 allocs/op
benchmarkatomicbooleansequentiallyallcores-12            1000000                 3.748 ns/op           0 b/op          0 allocs/op
benchmarkrwmutexsequentiallyallcores-12                  1000000              1934 ns/op               0 b/op          0 allocs/op
benchmarkmutexsequentiallyallcores-12                    1000000              1486 ns/op               0 b/op          0 allocs/op
benchmarkracynogoodsequentiallysinglecore-12             1000000                28.95 ns/op            0 b/op          0 allocs/op
benchmarkatomicbooleansequentiallysinglecore-12          1000000                29.54 ns/op            0 b/op          0 allocs/op
benchmarkrwmutexsequentiallysinglecore-12                1000000               188.6 ns/op             0 b/op          0 allocs/op
benchmarkmutexsequentiallysinglecore-12                  1000000               187.4 ns/op             0 b/op          0 allocs/op
pass
ok      untitled1       19.093s
package main

import (
    "runtime"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

type errornotifier interface {
    setemailsenderservice(func(string))
    senderrormessage(string)
}

// mutex

type mutexerrornotifier struct {
    mutex       sync.mutex
    emailsender func(string)
}

var _ errornotifier = (*mutexerrornotifier)(nil)

func (a *mutexerrornotifier) setemailsenderservice(emailsender func(string)) {
    a.mutex.lock()
    defer a.mutex.unlock()

    a.emailsender = emailsender
}

func (a *mutexerrornotifier) senderrormessage(errormessage string) {
    a.mutex.lock()
    defer a.mutex.unlock()

    if a.emailsender != nil {
        a.emailsender(errormessage)
    }
}

// rwmutex

type rwmutexerrornotifier struct {
    rwmutex     sync.rwmutex
    emailsender func(string)
}

var _ errornotifier = (*rwmutexerrornotifier)(nil)

func (a *rwmutexerrornotifier) setemailsenderservice(emailsender func(string)) {
    a.rwmutex.lock()
    defer a.rwmutex.unlock()

    a.emailsender = emailsender
}

func (a *rwmutexerrornotifier) senderrormessage(errormessage string) {
    a.rwmutex.rlock()
    defer a.rwmutex.runlock()

    if a.emailsender != nil {
        a.emailsender(errormessage)
    }
}

// atomic boolean

type atomicbooleanerrornotifier struct {
    emailerisset atomic.bool
    emailsender  func(string)
}

var _ errornotifier = (*atomicbooleanerrornotifier)(nil)

func (a *atomicbooleanerrornotifier) setemailsenderservice(emailsender func(string)) {
    defer a.emailerisset.store(true)

    a.emailsender = emailsender
}

func (a *atomicbooleanerrornotifier) senderrormessage(errormessage string) {
    if a.emailerisset.load() {
        a.emailsender(errormessage)
    }
}

// not a solution: racy no locking solution - just for benchmarking

type racynogooderrornotifier struct {
    emailsender func(string)
}

var _ errornotifier = (*racynogooderrornotifier)(nil)

func (a *racynogooderrornotifier) setemailsenderservice(emailsender func(string)) {
    a.emailsender = emailsender
}

func (a *racynogooderrornotifier) senderrormessage(errormessage string) {
    if a.emailsender != nil {
        a.emailsender(errormessage)
    }
}

// demo run

const allconcurrent = "all concurrent"
const sequentialsinglecore = "sequential single core"
const sequentialallcores = "sequential all cores"

func run(n int, runner errornotifier, runtype string) {
    emailsender := func(emailmessage string) {
        // sending email...
    }

    var wg sync.waitgroup

    switch runtype {
    case allconcurrent:
        wg.add(n * runtime.numcpu())

        for i := 0; i < n*runtime.numcpu(); i++ {
            go func() {
                runner.senderrormessage("alarm!")
                wg.done()
            }()
        }
    case sequentialallcores:
        wg.add(runtime.numcpu())

        for i := 0; i < runtime.numcpu(); i++ {
            go func() {
                for j := 0; j < n; j++ {
                    runner.senderrormessage("alarm!")
                }
                wg.done()
            }()
        }
    case sequentialsinglecore:
        wg.add(1)

        go func() {
            for j := 0; j < n*runtime.numcpu(); j++ {
                runner.senderrormessage("alarm!")
            }
            wg.done()
        }()
    default:
        panic("unknown mode")
    }

    runner.setemailsenderservice(emailsender)

    wg.wait()
}

基准:

package main

import "testing"

func BenchmarkRacyNoGoodConcurrently(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RacyNoGoodErrorNotifier{}, allConcurrent)
}

func BenchmarkAtomicBooleanConcurrently(b *testing.B) {
    Run(b.N, &AtomicBooleanErrorNotifier{}, allConcurrent)
}

func BenchmarkRWMutexConcurrently(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RWMutexErrorNotifier{}, allConcurrent)
}

func BenchmarkMutexConcurrently(b *testing.B) {
    Run(b.N, &MutexErrorNotifier{}, allConcurrent)
}

func BenchmarkRacyNoGoodSequentiallyAllCores(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RacyNoGoodErrorNotifier{}, sequentialAllCores)
}

func BenchmarkAtomicBooleanSequentiallyAllCores(b *testing.B) {
    Run(b.N, &AtomicBooleanErrorNotifier{}, sequentialAllCores)
}

func BenchmarkRWMutexSequentiallyAllCores(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RWMutexErrorNotifier{}, sequentialAllCores)
}

func BenchmarkMutexSequentiallyAllCores(b *testing.B) {
    Run(b.N, &MutexErrorNotifier{}, sequentialAllCores)
}

func BenchmarkRacyNoGoodSequentiallySingleCore(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RacyNoGoodErrorNotifier{}, sequentialSingleCore)
}

func BenchmarkAtomicBooleanSequentiallySingleCore(b *testing.B) {
    Run(b.N, &AtomicBooleanErrorNotifier{}, sequentialSingleCore)
}

func BenchmarkRWMutexSequentiallySingleCore(b *testing.B) {
    Run(b.N, &RWMutexErrorNotifier{}, sequentialSingleCore)
}

func BenchmarkMutexSequentiallySingleCore(b *testing.B) {
    Run(b.N, &MutexErrorNotifier{}, sequentialSingleCore)
}

以上就是本文的全部内容了,是否有顺利帮助你解决问题?若是能给你带来学习上的帮助,请大家多多支持golang学习网!更多关于Golang的相关知识,也可关注golang学习网公众号。

版本声明
本文转载于:stackoverflow 如有侵犯,请联系study_golang@163.com删除
提取棋子和位置信息:棋盘游戏的分析方法提取棋子和位置信息:棋盘游戏的分析方法
上一篇
提取棋子和位置信息:棋盘游戏的分析方法
函数接口实现的模式有哪些?
下一篇
函数接口实现的模式有哪些?
查看更多
最新文章
查看更多
课程推荐
  • 前端进阶之JavaScript设计模式
    前端进阶之JavaScript设计模式
    设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
    543次学习
  • GO语言核心编程课程
    GO语言核心编程课程
    本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
    516次学习
  • 简单聊聊mysql8与网络通信
    简单聊聊mysql8与网络通信
    如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
    500次学习
  • JavaScript正则表达式基础与实战
    JavaScript正则表达式基础与实战
    在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
    487次学习
  • 从零制作响应式网站—Grid布局
    从零制作响应式网站—Grid布局
    本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
    485次学习
查看更多
AI推荐
  • ljg-skills -
    ljg-skills
    ljg-skills 是李继刚开源的 AI 技能与提示词集合,面向大模型使用者整理了一批可复用的 prompt、角色设定和任务技能模板,适合用于学习提示词设计、搭建个人 AI 工作流和沉淀团队常用智能体能力。
    806次使用
  • MELO音乐 - AI 音乐生成平台,支持多模态创作能力
    MELO音乐
    MELO音乐是一站式AI视频与音乐制作助手,对标suno, udio的高品质体验。提供伴奏生成、原创写词、无损导出、哼唱识曲、混音变声等全套音频与短视频编辑工具。无论是流行Kpop、电音说唱、民谣古风、摇滚儿歌还是商用轻音乐,MELO为你免费谱曲,轻松做同款!
    807次使用
  • UniScribe - AI 免费在线音视频转文字平台
    UniScribe
    UniScribe 是一款 AI 音视频转文字与内容整理工具,支持上传音频、视频文件或粘贴 YouTube 链接,自动生成转写文本、摘要、思维导图和关键问题,并支持多格式导出,适合会议记录、课程学习、访谈整理和内容创作复盘。
    749次使用
  • 剧云 - 免费 AI 智能中文剧本创作平台
    剧云
    剧云是专业中文剧本创作平台,安全稳定运行十余年,集成AI编剧、剧本医生审核、人物小传、剧情关系图、大纲编写、多人协作、Word导入导出、版权管控功能,数据安全防护,轻松高效创作剧本。
    945次使用
  • 万象有声 - AI 一站式有声内容创作平台
    万象有声
    万象有声,一个专为有声创作者打造的新一代智能有声内容创作平台。平台提供专业的智能拆章、智能画本编辑、AI配音、AI生成音效、后期制作、智能对轨、智能审听等有声创作全流程工具,可以帮助创作者高效、低成本创作出引人入胜的有声作品。立即体验,让有声书制作更简单!
    910次使用
微信登录更方便
  • 密码登录
  • 注册账号
登录即同意 用户协议隐私政策
返回登录
  • 重置密码