在 go 并发编程中，多个 Goroutine 同时访问和修改共享变量时，如果没有适当的同步机制，就会出现竞态条件，导致程序行为不可预测。本文将深入探讨如何使用 sync.Mutex 互斥锁来解决这个问题，并提供代码示例，帮助开发者构建安全可靠的并发程序。
使用 sync.Mutex 保护共享变量
sync.Mutex 是 Go 语言标准库 sync 包提供的一种互斥锁，用于保护临界区，确保同一时刻只有一个 Goroutine 可以访问被保护的共享资源。
以下是一个使用 sync.Mutex 封装计数器的示例：
package main import ( "fmt" "net/http" "sync" ) type Counter struct { mu sync.Mutex x int64 } func (c *Counter) Add(x int64) { c.mu.Lock() // 获取锁 c.x += x c.mu.Unlock() // 释放锁 } func (c *Counter) Value() (x int64) { c.mu.Lock() // 获取锁 x = c.x c.mu.Unlock() // 释放锁 return } func makeHomeHandler() func(http.ResponseWriter, *http.Request) { var views Counter return func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { fmt.Fprintf(w, "Counting %s, %d so far.n", r.URL.Path[1:], views.Value()) views.Add(1) } } func main() { http.HandleFunc("/", makeHomeHandler()) fmt.Println("Server listening on port 8080") http.ListenAndServe(":8080", nil) }
在这个例子中，Counter 结构体包含一个 sync.Mutex 类型的 mu 字段和一个 int64 类型的 x 字段，用于存储计数器的值。Add 和 Value 方法都使用 mu.Lock() 获取锁，并在方法结束前使用 mu.Unlock() 释放锁。这样就保证了对 x 字段的并发访问是安全的。
注意事项：
- 务必在访问共享变量之前获取锁，并在访问完成后释放锁。
- 避免在持有锁的情况下执行耗时操作，以免阻塞其他 Goroutine。
- 可以使用 defer 语句来确保锁的释放，即使发生 panic 也能保证锁最终被释放。
使用 http.Handler 接口简化代码
对于 HTTP 处理程序，可以定义一个实现了 http.Handler 接口的类型，将互斥锁和计数器封装在类型内部，从而简化代码结构。
以下是一个使用 http.Handler 接口的示例：
package main import ( "fmt" "net/http" "sync" ) type homeHandler struct { mu sync.Mutex views int64 } func (h *homeHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { h.mu.Lock() defer h.mu.Unlock() fmt.Fprintf(w, "Counting %s, %d so far.n", r.URL.Path[1:], h.views) h.views++ } func main() { http.Handle("/", new(homeHandler)) fmt.Println("Server listening on port 8080") http.ListenAndServe(":8080", nil) }
在这个例子中，homeHandler 结构体实现了 http.Handler 接口的 ServeHTTP 方法。在 ServeHTTP 方法中，使用 h.mu.Lock() 获取锁，并使用 defer h.mu.Unlock() 确保锁的释放。这样就保证了对 h.views 字段的并发访问是安全的。
总结：
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