数据竞争和内存重分配Golang slice并发不安全问题解决
更新时间：2023年10月13日 09:20:31 作者：及尔偕老lp
这篇文章主要为大家介绍了数据竞争和内存重分配Golang slice并发不安全问题解决,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
Golang 中的 slice 为什么是并发不安全的？
一、并发不安全的
在Go语言中，slice是并发不安全的，主要有以下两个原因：数据竞争、内存重分配。
数据竞争：slice底层的结构体包含一个指向底层数组的指针和该数组的长度，当多个协程并发访问同一个slice时，有可能会出现数据竞争的问题。例如，一个协程在修改slice的长度，而另一个协程同时在读取或修改slice的内容。
内存重分配：在向slice中追加元素时，可能会触发slice的扩容操作，在这个过程中，如果有其他协程访问了slice，就会导致指向底层数组的指针出现异常。
二、并发场景
多个协程同时向 slice 追加元素，会有一部分元素被追加到了旧的底层数组里，最终 slice 的长度小于目标值。
func main() {
a := make([]int, 0)
for i := 0; i < 10000; i++ {
go func(i int) {
a = append(a, i)
}(i)
}
fmt.Println(len(a)) // 9015 < 10000
}三、实现 slice 并发安全
要实现 slice 并发安全，有两种方法：加互斥锁、使用channel串行化操作。
方式一：使用互斥锁 sync.Mutex
追加元素之前调用 Lock() 函数加锁，追加完后，调用 Unlock() 解锁。
func main() {
var lock sync.Mutex //互斥锁
a := make([]int, 0)
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 10000; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
lock.Lock()
defer lock.Unlock()
a = append(a, i)
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Println(len(a))
// equal 10000
}最终 slice 的长度等于目标值。
方式二：使用channel串行化操作
生产者生产元素，发送到通道中，消费者从通道中接收元素，追加到 slice 中。使用无缓冲通道，接收方、发送方必须同时存在，负责任意一方都会阻塞。
func main() {
buffer := make(chan int)
a := make([]int, 0)
// 消费者
go func() {
for v := range buffer {
a = append(a, v)
}
}()
// 生产者
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 10000; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
buffer <- i
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Println(len(a))
// equal 10000
}最终 slice 的长度等于目标值。
两种方式的比较
加互斥锁适合于对性能要求不高的场景，毕竟锁的粒度太大，这种方式属于通过共享内存来实现通信。channle 适合于对性能要求大的场景，channle 就是专用于 goroutine 间通信的，这种方式属于通过通信来实现共享内存。
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