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Go 為什么不支持可重入鎖?

開發(fā) 后端
使用 Go 的同學(xué)里,絕大部分都有其他語言的經(jīng)驗(yàn),就會對其中一點(diǎn)有疑惑,那就是 Go 里的鎖,竟然不支持可重入?

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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「腦子進(jìn)煎魚了」,作者陳煎魚。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系腦子進(jìn)煎魚了公眾號。

大家好,我是煎魚。

程序里的鎖,是很多小伙伴在寫分布式應(yīng)用時用的最多的一個利器之一。

使用 Go 的同學(xué)里,絕大部分都有其他語言的經(jīng)驗(yàn),就會對其中一點(diǎn)有疑惑,那就是 Go 里的鎖,竟然不支持可重入?

為此,今天煎魚帶大家一起來了解這里的設(shè)計(jì)考量,看看為什么。

可重入鎖

如果對已經(jīng)上鎖的普通互斥鎖進(jìn)行 “加鎖” 操作,其結(jié)果要么失敗,要么會阻塞至解鎖。

鎖的場景如下:

  • 在加鎖上:如果是可重入互斥鎖,當(dāng)前嘗試加鎖的線程如果就是持有該鎖的線程時,加鎖操作就會成功。
  • 在解鎖上:可重入互斥鎖一般都會記錄被加鎖的次數(shù),只有執(zhí)行相同次數(shù)的解鎖操作才會真正解鎖。

簡單來講,可重入互斥鎖是互斥鎖的一種,同一線程對其多次加鎖不會產(chǎn)生死鎖,又或是導(dǎo)致阻塞。

不同語言間實(shí)現(xiàn)可能或多或少有些區(qū)別,但大體意思差不多。

請你想一下,Go 是怎么樣的呢?

Go 支持情況

我們看到以下這個 Go 互斥鎖例子:

  1. var mu sync.Mutex 
  2.  
  3. func main() { 
  4.  mu.Lock() 
  5.  mu.Lock() 

這段 Go 程序會阻塞嗎?不會,會報以下錯誤:

  1. fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! 

Go 顯然是不支持可重入互斥鎖的。

官方回復(fù)

Go 設(shè)計(jì)原則

在工程中使用互斥的根本原因是:為了保護(hù)不變量,也可以用于保護(hù)內(nèi)、外部的不變量。

基于此,Go 在互斥鎖設(shè)計(jì)上會遵守這幾個原則。如下:

  • 在調(diào)用 mutex.Lock 方法時,要保證這些變量的不變性保持,不會在后續(xù)的過程中被破壞。
  • 在調(diào)用 mu.Unlock 方法時,要保證:
    • 程序不再需要依賴那些不變量。
    • 如果程序在互斥鎖加鎖期間破壞了它們,則需要確保已經(jīng)恢復(fù)了它們。

不支持的原因

講了 Go 自己的設(shè)計(jì)原則后,那為什么不支持可重入呢?

其實(shí) Russ Cox 于 2010 年在《Experimenting with GO[1]》就給出了答復(fù),認(rèn)為遞歸(又稱:重入)互斥是個壞主意,這個設(shè)計(jì)并不好。

我們可以結(jié)合官方的例子來理解。

如下:

  1. func F() { 
  2.         mu.Lock() 
  3.         ... do some stuff ... 
  4.         G() 
  5.         ... do some more stuff ... 
  6.         mu.Unlock() 
  7.  
  8. func G() { 
  9.         mu.Lock() 
  10.         ... do some stuff ... 
  11.         mu.Unlock() 

在上述代碼中,我們在 F 方法中調(diào)用 mu.Lock 方法加上了鎖。如果支持可重入鎖,接著就會進(jìn)入到 G 方法中。

此時就會有一個致命的問題,你不知道 F 和 G 方法加鎖后是不是做了什么事情,從而導(dǎo)致破壞了不變量,畢竟隨手起幾個協(xié)程做點(diǎn)壞事,也是完全可能的。

這對于 Go 是無法接受的,可重入的設(shè)計(jì)違反了前面所提到的設(shè)計(jì)理念,也就是:“要保證這些變量的不變性保持,不會在后續(xù)的過程中被破壞”。

基于上述原因,Go 官方團(tuán)隊(duì)選擇了沒有支持該項(xiàng)特性。

總結(jié)

Go 互斥鎖沒有支持可重入鎖的設(shè)計(jì),也是喜歡的大道至簡的思路了,可能的干擾比較多,不如直接簡單的來。

你在工作過程中有沒有類似的疑惑呢,歡迎大家在評論區(qū)留言和交流:)

參考資料

[1]Experimenting with GO: https://groups.google.com/g/golang-nuts/c/XqW1qcuZgKg/m/Ui3nQkeLV80J

 

責(zé)任編輯:武曉燕 來源: 腦子進(jìn)煎魚了
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