Go中sync包Cond使用場景是什么

本篇內容介紹了“Go中sync包Cond使用場景是什么”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

背景

編寫代碼過程中， 通常有主協程和多個子協程進行協作的過程，比如通過 WaitGroup 可以實現當所有子協程完成之后， 主協程再繼續執行。

如上的場景是主協程等待子協程達到某個狀態再繼續運行。 但是反過來怎么操作呢，要求一組子協程等待主協達到某個狀態時才繼續運行。這個時候就需要用到 Cond 了

Cond 簡介

Cond 是和某個條件相關，在條件還沒有滿足的時候，所有等待這個條件的協程都會被阻塞住，只有這個條件滿足的時候，等待的協程才可能繼續進行下去。
Cond 在初始化的時候，需要關聯一個 Locker 接口的實例，一般會使用 Mutex 或者 RWMutex。
Cond 關聯的 Locker 實例可以通過 c.L 訪問，它內部維護著一個先入先出的等待隊列。
Cond 分別有三個方法

• Wait

會把當前協程放入Cond的等待隊列中并阻塞，直到被Signal或者Broadcast方法從等待隊列中移除并喚醒，用于子協程阻塞。

• Signal

主協程喚醒等待隊列中的一個子協程，先喚醒最先阻塞的子協程，被喚醒的子協程繼續執行。

• Broadcast

主協程喚醒等待隊列中的全部協程，所有子協程繼續執行。

注意：調用Signal和Broadcast方法，不強求持有c.L的鎖，調用Wait方法是必須要持有c.L的鎖。

使用示例

Signal的使用場景

大家都去醫院先排隊，然后等待叫號，先排隊的先叫號。這次模擬有5個病人，分別先排隊。 然后護士根據排隊先后來叫號；
具體場景是，5個病人在三秒中之內分別排號，護士今天要叫5個號，一秒叫一個，叫完5個號就結束了
代碼如下：

package main
import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"sync"
	"time"
)

func main() {
	c := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
	num := 0
	// 當前叫號是幾號
	hand_num := 0
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func(i int) {
			// 分別在不同時間排隊
			time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(10)))
			c.L.Lock()
			num++
			// 當前取得號。
			cur := num
			fmt.Printf("%s  %d 號病人取到了 %d 號\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur)
			// 取到號了，等待叫號
			c.Wait()
			fmt.Printf("%s  %d 號病人排隊號是 %d 號，被叫號了\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur)
			hand_num = cur
			c.L.Unlock()
		}(i)
	}

	// 都叫號了
	for hand_num != 5 {
		// 叫號
		c.Signal()
		time.Sleep(time.Second * 1)
	}

	time.Sleep(time.Second * 10)
}

執行結果如下

結果表明，5個病人，分別在三秒鐘內先后取號， 然后護士每過一秒鐘按照排隊的先后順序叫一個號（叫號的過程依然有病人取號），先取號的被先叫號。
此場景中，5個病人相當于5個協程， 主協程反復使用Signal() 按照順序一個個喚醒阻塞的子協程。

Broadcast的使用場景

場景為如下: 運動員跑步比賽，要求8秒內全部運動員準備好，然后等待教練發令， 教練10秒后發令，所有運動員在發令后開始跑。

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"sync"
	"time"
)

func main() {
	c := sync.NewCond(&sync.Mutex{})

	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func(i int) {
			// 隨機一個8秒內的準備時間
			time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(8)))
			fmt.Printf("%s 運動員%d已準備就緒\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i)
			c.L.Lock()
			// 準備完畢，等待教練發令
			c.Wait()
			c.L.Unlock()
			fmt.Printf("%s 運動員%d開跑\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i)
		}(i)
	}

	// 主協程等待10秒后發令
	time.Sleep(time.Second * 10)
	fmt.Printf("%s 教練發令。\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
	// 教練發令。通知所有運動員開始跑步， 即喚起之前 wait()的所有協程
	c.Broadcast()
	// 等待跑步
	time.Sleep(time.Second * 5)
}

執行結果如下：

如結果所示， 10個運動員在8秒內分別準備好，等待教練發令后，同時開跑。
此場景中，10個運動員相當于10個協程， 同時等待主協程的命令，使用Broadcast() 喚醒所有阻塞的子協程。

注意事項

使用 Cond，最容易踩的坑就是調用 Wait() 方法之前，調用者沒有持有鎖或沒有檢查輔助條件。
在如上示例代碼中，假如把調用 Wait() 方法前后的加鎖和釋放鎖的代碼注釋掉，運行代碼會導致程序 panic。原因是調用 Wait 方法，會先把調用者放入等待隊列中，然后釋放鎖。此時如果在未持有鎖時調用釋放鎖的方法，就會導致程序 panic。

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