Mutex

Mutex 几种状态

mutexLocked —表示互斥锁的锁定状态;

mutexWoken —表示从正常模式被从唤醒;

mutexStarving —当前的互斥锁进入饥饿状态;

waitersCount —当前互斥锁上等待的 Goroutine 个数;

 

Mutex 正常模式和饥饿模式

正常模式(非公平锁)

 正常模式下，所有等待锁的 goroutine 按照 FIFO(先进先出)顺序等待。唤醒的 goroutine 不会直接拥有锁，而是会 和新请求锁的 goroutine 竞争锁的拥有。新请求锁的 goroutine 具有优势:它正在 CPU上执行，而且可能有好几 个，所以刚刚唤醒的 goroutine 有很大可能在锁竞争中失败。在这种情况下，这个被唤醒的 goroutine 会加入到等待队列的前面。如果一个等待的 goroutine 超过1ms没有获取锁，那么它将会把锁转 变为饥饿模式。

饥饿模式(公平锁)
为了解决了等待 G队列的⻓尾问题饥饿模式下，直接由 unlock 把锁交给等待队列中排在第一位的 G(队头)，同时，饥饿模式下，新进来的 G不会参与 抢锁也不会进入自旋状态，会直接进入等待队列的尾部,这样很好的解决了老的 g 一直抢不到锁的场景。饥饿模式 的触发条件，当一个 G等待锁时间超过1 毫秒时，或者当前队列只剩下一个 g 的时候，Mutex切换到饥饿模式。

总结

对于两种模式，正常模式下的性能是最好的，goroutine 可以连续多次获取锁，饥饿模式解决了取锁公平的问题， 但是性能会下降，其实是性能和公平的一个平衡模式。

 

 

Mutex 允许自旋的条件

 1 锁已被占用，并且锁不处于饥饿模式。

2 积累的自旋次数小于最大自旋次数(active_spin=4)。3 cpu 核数大于1。 4 有空闲的 P。
5 当前 goroutine 所挂载的 P下，本地待运行队列为空。

 

 

RWMutex 实现

 通过记录 readerCount 读锁的数量来进行控制，当有一个写锁的时候，会将读锁数量设置为负数1<<30。目的是让 新进入的读锁等待写锁之后释放通知读锁。同样的写锁也会等等待之前的读锁都释放完毕，才会开始进行后续的操 作。而等写锁释放完之后，会将值重新加上1<<30,并通知刚才新进入的读锁(rw.readerSem)，两者互相限制。

 

 

RWMutex 注意事项

 

RWMutex 是单写多读锁，该锁可以加多个读锁或者一个写锁

读锁占用的情况下会阻止写，不会阻止读，多个 goroutine 可以同时获取读锁

写锁会阻止其他 goroutine(无论读和写)进来，整个锁由该 goroutine 独占

适用于读多写少的场景

RWMutex 类型变量的零值是一个未锁定状态的互斥锁。

RWMutex 在首次被使用之后就不能再被拷⻉。

RWMutex 的读锁或写锁在未锁定状态，解锁操作都会引发 panic。

RWMutex 的一个写锁 Lock 去锁定临界区的共享资源，如果临界区的共享资源已被(读锁或写锁)锁定，这 个写锁操作的 goroutine 将被阻塞直到解锁。

RWMutex 的读锁不要用于递归调用，比较容易产生死锁。
RWMutex 的锁定状态与特定的 goroutine 没有关联。一个 goroutine 可以 RLock(Lock)，另一个goroutine 可以 RUnlock(Unlock)。

写锁被解锁后，所有因操作锁定读锁而被阻塞的 goroutine 会被唤醒，并都可以成功锁定读锁。

读锁被解锁后，在没有被其他读锁锁定的前提下，所有因操作锁定写锁而被阻塞的 goroutine，其中等待时间 最⻓的一个 goroutine 会被唤醒。