當兩個或更多的操作必須以正確的順序執行時,就會出現競爭狀態,但如果程序沒有寫入,無法使操作順序得到保持。
大多數時候,這出現在所謂的數據競爭中,其中一個并發操作嘗試在某些未確定的時間讀取變量,而另一個并發操作嘗試寫入同一個變量。
這里有一個簡單的例子:
```
1 var data int
2 go func() { // 1
3 data++
4 }()
5 if data == 0 {
6 fmt.Printf("the value is %v.\n", data)
7 }
```
1. 在Go中,可以使用go關鍵字同時運行一個函數。 這樣做創建了所謂的goroutine。
在第3行和第5行都試圖訪問名為data的變量,但是并沒有施行任何措施保證執行的順序。運行此代碼有三種可能的結果:
* 沒有輸出。在這種情況下,第3行是在第5行之前執行的。
* 輸出 the value is 0。在這種情況下,第5行和第6行在第3行之前執行。
* 輸出 the value is 1。在這種情況下,第5行在第3行之前執行,但第3行在第6行之前執行。
正如你所看到的,僅僅幾行不確定的代碼會在你的程序中引入巨大的變化。
大多數情況下,數據競爭是由于開發人員按順序思考問題而引入的。 他們認為,上一行代碼會先于下一行代碼執行。 他們假設在if語句中讀取數據變量之前,上面的goroutine將被調度并執行。
在編寫并發代碼時,你必須仔細地遍歷所有可能出現的場景。 除非你正在使用本書稍后部分介紹的一些技巧,否則保證代碼將按其在源代碼中列出的順序運行。 我有時會發現在操作之間等待很長一段時間會很有幫助。 想象一下,在調用goroutine的時間和運行的時間之間要經過一個小時。 該程序的其余部分如何運作? 如果在goroutine成功執行和程序到達if語句之間花了一個小時呢? 以這種方式思考對我有所幫助,因為對于計算機而言,規模可能不同,但相對時間差異差不多。
事實上一些開發者確實這么干并發現看起來解決了并發上的問題,我們修改上個例子看看:
```
1 var data int
2 go func() { // 1
3 data++
4 }()
5 time.Sleep(1*time.Second) // 這種做法實在太爛了!
6 if data == 0 {
7 fmt.Printf("the value is %v.\n", data)
8 }
```
我們解決了數據競爭問題嗎嗎?沒有。事實上,從這個方案中產生的所有三個結果仍然是可能的。我們在調用我們的goroutine和檢查數據值之間的讓程序休眠的時間越長,程序越接近實現正確性——但這只是在概率上漸近地接近邏輯正確而已。
除此之外,這樣做已經在算法中引入了低效率。 程序現在必須休眠一秒鐘才能使我們更有可能看不到的數據競爭。如果我們使用正確的方式來編寫代碼,我們可能無需等待,或者等待時間可能只有1微秒。
這里要說的是,你應該總是以邏輯的正確性為目標。 在你的代碼中引入休眠可以是一種調試并發程序的方便方式,但不是解決方案。
數據競爭的產生條件是最隱秘的并發錯誤類型之一,因為它們可能在代碼投入生產后才會展現出來。 它們通常是由代碼執行環境發生變化或前所未有的突發事件引起的。 在這些情況下,代碼看起來行為正確,但實際上,這些操作按順序執行的出現不確定性的幾率非常高。
* * * * *
學識淺薄,錯誤在所難免。我是長風,歡迎來Golang中國的群(211938256)就本書提出修改意見。
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- 第一章 并發編程介紹
- 摩爾定律,可伸縮網絡和我們所處的困境
- 為什么并發編程如此困難
- 數據競爭
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- 內存訪問同步
- 死鎖,活鎖和鎖的饑餓問題
- 死鎖
- 活鎖
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- 并發安全性
- 優雅的面對復雜性
- 第二章 代碼建模:序列化交互處理
- 并發與并行
- 什么是CSP
- CSP在Go中的衍生物
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- 第三章 Go的并發構建模塊
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- 第五章 可伸縮并發設計
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- 本章小結
- 第六章 Goroutines和Go運行時
- 任務調度