func TestLock(mutex *sync.Mutex)  {
    fmt.Println("主协程 start")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    for i := 0;i < 10;i++{
        // 开启10个协程
        time.Sleep(1 * time.Second)
        go func() {
            mutex.Lock()
            defer mutex.Unlock()
            fmt.Println("第 ",i,"个协程")
            time.Sleep(time.Second * 2)
        }()
    }
}

Go并发编程（五）同步锁Mutex&读写锁RWMutex_同步锁

原理

Mutex的相关数据结构：

type Mutex struct {
    state int32     // 互斥锁状态
    sema  uint32    // 用来控制等待 goroutine 的阻塞休眠和唤醒
}

饥饿问题：

在某个请求中，某些协程可能长时间获取不到锁，导致业务逻辑不能完整执行，而当前正在CPU上执行的协程可能会更容易获取到锁

正常模式&饥饿模式：

正常模式：所有的goroutine按照先进先出顺序排队等待锁，被唤醒的goroutine和新请求锁的goroutine同时请求锁，新请求锁的goroutine更容易获取锁，被唤醒的goroutine不容易获取到锁
饥饿模式：所有goroutine排队等待锁，新请求的goroutine不会进行获取锁，而是排到队尾等待

新请求获取锁的goroutine更容易获取锁，why？

官方解释是说新请求获取锁的goroutine正在CPU上执行，更具优势，而被唤醒的goroutine则很大可能在获取锁竞争中失败

锁状态status详解：

const (
    mutexLocked = 1 << iota     // 锁状态
    mutexWoken                  // 唤醒状态
    mutexStarving               // 锁模式
    mutexWaiterShift = iota     // 等待锁的goroutine数量
    starvationThresholdNs = 1e6 // 锁模式切换的阈值
)

Go并发编程（五）同步锁Mutex&读写锁RWMutex_同步锁_02

加锁流程：

先通过CAS修改锁状态变量，CAS修改成功，则成功加锁，失败则进入自旋加锁流程

func (m *Mutex) Lock() {
    // Fast path: grab unlocked mutex.
    // CAS加锁
    if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) {
        if race.Enabled {
            race.Acquire(unsafe.Pointer(m))
        }
        return
    }
    // 失败则自旋加锁
    // Slow path (outlined so that the fast path can be inlined)
    m.lockSlow()
}

RWMutex

RWMutex是一个读写锁，该锁可以加多个读锁或者一个写锁，其经常用于读次数远远多于写次数的场景（如果读写相当，用Mutex没啥区别）。但加读锁时，只能继续加读锁；当有写锁时，无法加载其他任何锁。也就是说，只有读-读之间是共享的，其它为互斥的。

使用

func TestRWLock() {
    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(20)
    var rwMutex sync.RWMutex
    Data := 0
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func(t int) {
            rwMutex.RLock()
            defer rwMutex.RUnlock()
            fmt.Printf("Read data: %v\n", Data)
            wg.Done()
            time.Sleep(2 * time.Second)
            // 这句代码第一次运行后，读解锁。
            // 循环到第二个时，读锁定后，这个goroutine就没有阻塞，同时读成功。
        }(i)
        go func(t int) {
            rwMutex.Lock()
            defer rwMutex.Unlock()
            Data += t
            fmt.Printf("Write Data: %v %d \n", Data, t)
            wg.Done()
            // 这句代码让写锁的效果显示出来，写锁定下是需要解锁后才能写的。
            time.Sleep(2 * time.Second)
        }(i)
    }
    time.Sleep(5 * time.Second)
    wg.Wait()
}

Go并发编程（五）同步锁Mutex&读写锁RWMutex_同步锁_03

原理

读——写问题可以分为三类：

读优先。读进程占有锁时，后来的读进程可以立即获得锁。这样做的好处是可以提高并发性能（后来的读进程不需要等待），坏处是如果读进程过多，会导致写进程一直处于等待中，出现写饥饿现象。
写优先。写优先是指如果有写进程在等待锁，会阻止后来的读进程获得锁（当然也会阻塞写进程）。写优先保证的是新来的进程，这样就避免了写饥饿的问题。
不区分优先级。不区分优先级。这个其实就是正常互斥锁的逻辑。

Go的RWMutex是写优先

数据结构定义：

type RWMutex struct {
  w           Mutex   // 互斥锁解决多个writer的竞争
  writerSem   uint32  // writer信号量
  readerSem   uint32  // reader信号量
  readerCount int32   // reader的数量
  readerWait  int32   // writer等待完成的reader的数量
}