Go并发编程什么时候用锁_Go锁与channel选择建议

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必须用 sync.Mutex 或 sync.RWMutex 保护共享内存的非原子读写;优先用 atomic 处理单个整数/指针的简单操作;channel 适用于通信协作而非替代锁;复杂状态需锁、channel、WaitGroup、atomic 组合使用。

Go并发编程什么时候用锁_Go锁与channel选择建议

共享内存修改必须用 sync.Mutexsync.RWMutex

当多个 goroutine 同时读写同一块内存(比如一个全局 map、计数器 int、或结构体字段),且写操作不是原子的,就必须加锁。gomap 本身不支持并发写,直接写会 panic:fatal Error: concurrent map writes;即使只是“读+写”组合(如 counter++),也非原子,必须保护。

实操建议:

  • sync.Mutex 适用于读写都较频繁、或写操作占比较高的场景
  • sync.RWMutex 更适合读多写少(比如配置缓存、状态快照),允许多个 goroutine 同时读,但写时会独占
  • 锁粒度要细:不要对整个函数加锁,优先锁具体字段或局部数据结构;避免把 http.Handler 整个方法体包在 mu.Lock()
  • 务必检查锁的生命周期:不要在 defer 中 unlock 一个未 lock 的 mutex,也不要跨 goroutine 传递已 lock 的 mutex

channel 更适合 goroutine 间协作与流程控制

channel 不是“替代锁的通用方案”,而是为通信而生。它天然适合表达“谁等谁”“谁通知谁”“谁提供数据谁消费数据”这类关系。比如 worker pool、任务分发、信号通知(done channel)、超时控制(select + time.After)。

常见误用:

  • chan Struct{} 当作“锁开关”来保护临界区——这本质是用 channel 模拟锁,但语义不清、易死锁、性能更差
  • 为每个简单计数器开一个 chan int,再起 goroutine 去收——过度工程,远不如 atomic.AddInt64mu.Lock() 直观高效
  • 在 hot path(如每毫秒调用一次的统计函数)中使用 unbuffered channel —— 会强制 goroutine 切换和调度开销,比锁还重

能用 atomic 就别用锁或 channel

对单个整数、指针、unsafe.pointer 的读写,sync/atomic 提供零分配、无锁、高性能的原子操作。它比 mutex 轻量得多,也比 channel 更直接。

适用条件明确:

  • 操作目标是 int32int64uint32uint64uintptrunsafe.Pointer 或其指针
  • 只需要基础操作:增减(atomic.AddInt64)、比较并交换(atomic.CompareAndSwapInt64)、加载(atomic.LoadInt64)、存储(atomic.StoreInt64
  • 不需要复合逻辑(比如“如果值小于 100 才加 1”且该判断+写入需原子)——这时得回退到 mutex
var counter int64 // 安全:原子增 atomic.AddInt64(&counter, 1)  // 危险:非原子,竞态 counter++

复杂状态同步往往需要锁 + channel 组合

纯 channel 很难表达“带状态的响应式行为”。例如实现一个带缓冲、可关闭、支持等待所有任务完成的 job queue,通常要:

  • 用 channel 接收新任务(通信)
  • sync.WaitGroup 记录活跃 worker(协作生命周期)
  • sync.RWMutex 保护内部状态(如当前积压任务数、是否已关闭)
  • atomic.bool 标记关闭信号(轻量状态)

单独依赖某一种机制,容易在边界情况(如关闭中又投递任务、worker panic 后状态残留)下出错。真正健壮的并发组件,往往是多种原语按职责混合使用。

最容易被忽略的是:锁和 channel 的错误处理路径是否一致。比如在 select 中从 channel 收消息后 panic 了,mutex 是否仍处于 locked 状态?这类问题不会报编译错误,但会导致后续 goroutine 永久阻塞。

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