并發(fā)訪問 slice 如何做到優(yōu)雅和安全？

拋出問題

由于 slice/map 是引用類型，golang 函數(shù)是傳值調(diào)用，所用參數(shù)副本依然是原來的 slice/map， 并發(fā)訪問同一個(gè)資源會(huì)導(dǎo)致競態(tài)條件。

看下面這段代碼：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var (
        slc = []int{}
        n   = 10000
        wg  sync.WaitGroup
    )

    wg.Add(n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        go func() {
            slc = append(slc, i)
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()

    fmt.Println("len:", len(slc))
    fmt.Println("done")
}

// Output:
len: 8586
done

真實(shí)的輸出并沒有達(dá)到我們的預(yù)期，len(slice) < n。問題出在哪？我們都知道slice是對數(shù)組一個(gè)連續(xù)片段的引用，當(dāng) slice 長度增加的時(shí)候，可能底層的數(shù)組會(huì)被換掉。當(dāng)在換底層數(shù)組之前，切片同時(shí)被多個(gè) goroutine 拿到，并執(zhí)行 append 操作。那么很多 goroutine 的 append 結(jié)果會(huì)被覆蓋，導(dǎo)致 n 個(gè) gouroutine append 后，長度小于n。

那么如何解決這個(gè)問題呢？

map 在 go 1.9 以后官方就給出了 sync.map 的解決方案，但是如果要并發(fā)訪問 slice 就要自己好好設(shè)計(jì)一下了。下面提供兩種方式，幫助你解決這個(gè)問題。

方案 1: 加鎖 ?

func main() {
    slc := make([]int, 0, 1000)
    var wg sync.WaitGroup
    var lock sync.Mutex

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(a int) {
            defer wg.Done()
      // 加?
            lock.Lock()
            defer lock.Unlock()
            slc = append(slc, a)
        }(i)
        wg.Wait()

    }

    fmt.Println(len(slc))
}

優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，適合對性能要求不高的場景。

方案 2：使用 channel 串行化操作

type ServiceData struct {
    ch   chan int // 用來 同步的channel
    data []int    // 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的slice
}

func (s *ServiceData) Schedule() {
    // 從 channel 接收數(shù)據(jù)
    for i := range s.ch {
        s.data = append(s.data, i)
    }
}

func (s *ServiceData) Close() {
    // 最后關(guān)閉 channel
    close(s.ch)
}

func (s *ServiceData) AddData(v int) {
    s.ch <- v // 發(fā)送數(shù)據(jù)到 channel
}

func NewScheduleJob(size int, done func()) *ServiceData {
    s := &ServiceData{
        ch:   make(chan int, size),
        data: make([]int, 0),
    }

    go func() {
        // 并發(fā)地 append 數(shù)據(jù)到 slice
        s.Schedule()
        done()
    }()

    return s
}

func main() {
    var (
        wg sync.WaitGroup
        n  = 1000
    )
    c := make(chan struct{})

    // new 了這個(gè) job 后，該 job 就開始準(zhǔn)備從 channel 接收數(shù)據(jù)了
    s := NewScheduleJob(n, func() { c <- struct{}{} })

    wg.Add(n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        go func(v int) {
            defer wg.Done()
            s.AddData(v)

        }(i)
    }

    wg.Wait()
    s.Close()
    <-c

    fmt.Println(len(s.data))
}

實(shí)現(xiàn)相對復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)是性能很好，利用了channel的優(yōu)勢

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