Какие виды мьютексов предоставляет стандартная библиотека Go? В чем их различия и когда какой следует использовать?

Ответ

В стандартной библиотеке Go, в пакете sync, есть два основных типа мьютексов:

1. `sync.Mutex` (Эксклюзивная блокировка)

Это классический мьютекс, который предоставляет эксклюзивный доступ к общему ресурсу. Только одна горутина может владеть блокировкой в любой момент времени. Любая другая горутина, пытающаяся захватить блокировку, будет заблокирована до тех пор, пока мьютекс не будет освобожден.

Пример использования с defer:

var mu sync.Mutex

func criticalSection() {
    mu.Lock() // Захватываем блокировку
    defer mu.Unlock() // Гарантируем освобождение блокировки при выходе из функции

    // ... код критической секции ...
}

2. `sync.RWMutex` (Блокировка чтения-записи)

Это более сложный мьютекс, который делает различие между операциями чтения и записи:

Чтение: Любое количество горутин может одновременно получить блокировку на чтение (RLock).
Запись: Только одна горутина может получить блокировку на запись (Lock), и только если нет активных блокировок на чтение или запись.

Пример использования:

var rwMu sync.RWMutex

// Функция для чтения данных
func readData() {
    rwMu.RLock()
    defer rwMu.RUnlock()

    // ... безопасное чтение данных ...
}

// Функция для записи данных
func writeData() {
    rwMu.Lock()
    defer rwMu.Unlock()

    // ... безопасная запись данных ...
}

Ключевые различия и сценарии использования

Характеристика	`sync.Mutex`	`sync.RWMutex`
Тип доступа	Эксклюзивный (один "писатель", читателей нет)	Общий для чтения (много читателей) или эксклюзивный для записи (один писатель)
Производительность	Быстрее и проще, меньше накладных расходов.	Эффективнее в сценариях, где количество чтений значительно превышает количество записей.
Сложность	Простой.	Более сложный, имеет больший оверхед.
Когда использовать	Когда операции чтения и записи примерно сбалансированы, или когда любая операция является модифицирующей.	Когда есть интенсивная нагрузка на чтение и редкие операции записи.

Важные рекомендации

Используйте defer: Всегда используйте defer для вызова Unlock / RUnlock сразу после Lock / RLock. Это надежно защищает от deadlock в случае паники или нескольких return в функции.
Остерегайтесь "голодания" (Starvation): При использовании RWMutex теоретически возможна ситуация, когда постоянный поток читателей не дает писателю захватить блокировку. Реализация в Go пытается быть справедливой, но об этом риске стоит помнить.
Нулевое значение: Мьютексы в Go не нужно явно инициализировать. Их нулевое значение (zero value) является готовым к использованию разблокированным мьютексом.

Ответ

1. sync.Mutex (Эксклюзивная блокировка)

2. sync.RWMutex (Блокировка чтения-записи)

Ключевые различия и сценарии использования

Важные рекомендации

1. `sync.Mutex` (Эксклюзивная блокировка)

2. `sync.RWMutex` (Блокировка чтения-записи)