概述
在并发编程中，条件同步是一个常见的需求。Go 语言提供了 sync.Cond 类型来满足这一需求。sync.Cond 基于互斥锁（sync.Mutex）提供了条件变量的同步机制，允许一组 goroutine 在满足某个条件时进行阻塞等待，或者在条件不再满足时被唤醒。
核心概念
- 互斥锁（Mutex）：
sync.Cond内部使用了一个互斥锁来保证操作的原子性。 - 条件变量（Cond）：条件变量是一个同步机制，用于阻塞一组 goroutine 直到某个条件成立。
- 等待（Wait）：当条件不满足时，goroutine 会调用
Wait方法进入等待状态。 - 通知（Signal）：当条件可能已经满足时，可以调用
Signal或Broadcast方法来唤醒一个或所有等待的 goroutine。
使用步骤
初始化 Cond：创建一个
sync.Cond实例，通常需要传入一个sync.Mutex或sync.RWMutex。cond := sync.NewCond(&sync.Mutex{})等待条件：在条件不满足时，goroutine 会进入等待状态，释放互斥锁，并阻塞。
cond.L.Lock() // 进入临界区 defer cond.L.Unlock() for !condition { cond.Wait() // 等待条件满足 } // 执行条件满足后的操作通知等待者：当条件满足时，需要通知等待的 goroutine。
cond.Signal() // 唤醒一个等待的 goroutine // 或者 cond.Broadcast() // 唤醒所有等待的 goroutine
示例
以下是一个使用 sync.Cond 的简单示例，模拟了一个生产者-消费者问题：
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func main() {
var m sync.Mutex
var cond *sync.Cond = sync.NewCond(&m)
var count int
// 消费者 goroutine
go func() {
for {
m.Lock()
for count < 5 {
cond.Wait() // 等待条件满足
}
fmt.Println("Consumed:", count)
count--
m.Unlock()
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}()
// 生产者 goroutine
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
m.Lock()
for count >= 5 {
cond.Wait() // 等待条件满足
}
count++
fmt.Println("Produced:", i+1)
m.Unlock()
cond.Signal() // 通知消费者
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}()
time.Sleep(20 * time.Second)
}
注意事项
- 死锁：在使用
sync.Cond时，如果不恰当地使用互斥锁，可能会导致死锁。 - 竞态条件：确保在调用
Wait、Signal或Broadcast前正确地持有互斥锁。 - 并发安全：
sync.Cond并不是完全并发安全的，它依赖于外部的互斥锁来保证并发安全。
结论
sync.Cond 是 Go 语言中处理条件同步的有效工具。通过合理使用 sync.Cond，可以编写出高效且易于理解的并发代码。然而，正确地使用它需要对并发编程有深入的理解，以避免常见的并发问题，如死锁和竞态条件。
