一、競態(tài)條件與臨界區(qū)和同步工具

（1）競態(tài)條件

一旦數(shù)據(jù)被多個線程共享，那么就會產(chǎn)生沖突和爭用的情況，這種情況被稱為競態(tài)條件。這往往會破壞數(shù)據(jù)的一致性。

同步的用途有兩個，一個是避免多線程在同一時刻操作同一個數(shù)據(jù)塊，另一個是協(xié)調(diào)多線程，以避免它們在同一時刻執(zhí)行同一個代碼塊。

（2）臨界區(qū)

一個線程在想要訪問某一個共享資源的時候，需要先申請對該資源的訪問權(quán)限，并且只有在申請成功之后，訪問才能真正開始。

而當線程對共享資源的訪問結(jié)束時，它還必須歸還對該資源的訪問權(quán)限，若要再次訪問仍需申請。

我們可以說，多個并發(fā)運行的線程對這個共享資源的訪問是完全串行的，只要一個代碼片段需要實現(xiàn)對共享資源的串行化訪問，就可以被視為一個臨界區(qū)。由于要訪問到資源而必須進入到那個區(qū)域。

（3）同步工具

臨界區(qū)總是受保護的，否則會產(chǎn)生競態(tài)條件。施加保護的重要手段之一，就是使用實現(xiàn)了某種同步機制的工具，也稱為同步工具。

二、互斥量

mutual exclusion，簡稱mutex

在Go語言中，可供我們選擇的同步工具不少。其中，最重要且最常用的同步工具當屬互斥量（mutual exclusion，簡稱mutex）。

sync包中的Mutex就是與其對應的類型，該類型的值可以被稱為互斥量或者互斥鎖。

一個互斥鎖可以被用來保護一個臨界區(qū)或者一組臨界區(qū)。我們可以通過它來保證，在同一時刻只有一個goroutine處于該臨界區(qū)。

為了實現(xiàn)這個保證，每當有g(shù)oroutine想進入臨界區(qū)，都要先對它進行鎖定，并且，每個goroutine離開臨界區(qū)，都要及時對它進行解鎖。

• 鎖定操作：調(diào)用互斥鎖的Lock方法；
• 解鎖操作：調(diào)用互斥鎖的Unlock方法；

mu.Lock()
_, err := writer.Write([]byte(data))
if err != nil {
 log.Printf("error: %s [%d]", err, id)
}
mu.Unlock()

go run demo01.go -protecting=0

三、使用互斥鎖的注意事項

（1）使用互斥鎖的注意事項

使用互斥鎖的注意事項如下：

• 不要重復鎖定互斥鎖；
• 不要忘記解鎖互斥鎖，必要時使用defer語句；
• 不要對尚未鎖定或已解鎖的互斥鎖解鎖；
• 不要在多個函數(shù)之間傳遞互斥鎖；

把一個互斥鎖同時用在多個地方，不但會讓程序變慢，還會大大增加死鎖的可能性。

有GO語言運行時系統(tǒng)自行拋出的panic都屬于致命錯誤，都是無法被恢復的，調(diào)用recover函數(shù)對他們起不到任何作用。也就是說，一旦產(chǎn)生死鎖，程序必然崩潰。

為了避免這種情況，最簡單有效的方法就是讓每一個互斥鎖都只保護一個臨界區(qū)或一組相關(guān)臨界區(qū)。在這個前提下，還要注意，就不要重復鎖定一個互斥鎖，也不要忘記對它的解鎖。

一個goroutine對某一個互斥鎖重復鎖定，就意味著它自己鎖死自己。

不要忘記解鎖的一個重要原因是：避免重復鎖定。

同樣，解鎖未鎖定的互斥鎖會立即引發(fā) panic。

（2）使用defer語句解鎖

最保險的做法

如果一個流程在鎖定了某個互斥鎖之后分叉了，或者有被中斷的可能，那么就應該使用defer語句來對它進行解鎖，而且這樣的defer語句應該緊跟在鎖定操作之后。這是最保險的一種做法。

（3）sync.Mutex是值類型

Go 語言中的互斥鎖是開箱即用的。換句話說，一旦我們聲明了一個sync.Mutex類型的變量，就可以直接使用它了。

不過要注意，該類型是一個結(jié)構(gòu)體類型，屬于值類型中的一種。把它傳給一個函數(shù)、將它從函數(shù)中返回、把它賦給其他變量、讓它進入某個通道都會導致它的副本的產(chǎn)生。

并且，原值和它的副本，以及多個副本之間都是完全獨立的，它們都是不同的互斥鎖。

四、讀寫鎖與互斥鎖的異同

（1）讀/寫互斥鎖

讀寫鎖是讀/寫互斥鎖的簡稱。在Go語言中，讀寫鎖由sync.RWMutex類型的值代表。與sync.Mutex類型一樣，也是開箱即用。

一個讀寫鎖中，實際包含兩個鎖，即：讀鎖和寫鎖。

sync.RWMutex類型中的Lock方法和Unlock方法分別用于對寫鎖進行鎖定和解鎖，而它的RLock方法和RUnlock方法則分別用于對讀鎖進行鎖定和解鎖。

（2）讀寫鎖規(guī)則

• 在寫鎖已被鎖定的情況下再試圖鎖定寫鎖，會阻塞當前的 goroutine。
• 在寫鎖已被鎖定的情況下試圖鎖定讀鎖，也會阻塞當前的 goroutine。
• 在讀鎖已被鎖定的情況下試圖鎖定寫鎖，同樣會阻塞當前的 goroutine。
• 在讀鎖已被鎖定的情況下再試圖鎖定讀鎖，并不會阻塞當前的 goroutine。

多個寫操作不能同時進行，寫操作和讀操作也不能同時進行，但多個讀操作卻可以同時進行。

（3）解鎖讀寫鎖

對寫鎖進行解鎖，會喚醒“所有因試圖鎖定讀鎖，而被阻塞的 goroutine”，并且，這通常會使它們都成功完成對讀鎖的鎖定。

對讀鎖進行解鎖，只會在沒有其他讀鎖鎖定的前提下，喚醒“因試圖鎖定寫鎖，而被阻塞的 goroutine”；并且，最終只會有一個被喚醒的 goroutine 能夠成功完成對寫鎖的鎖定，其他的 goroutine 還要在原處繼續(xù)等待。至于是哪一個 goroutine，那就要看誰的等待時間最長了。

與互斥鎖類似，解鎖“讀寫鎖中未被鎖定的寫鎖”，會立即引發(fā) panic，對于其中的讀鎖也是如此，并且同樣是不可恢復的。，與互斥鎖類似，解鎖“讀寫鎖中未被鎖定的寫鎖”，會立即引發(fā) panic，對于其中的讀鎖也是如此，并且同樣是不可恢復的。