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为什么golang不支持可重入锁

2024/12/23 12:17:28 来源:https://blog.csdn.net/qq_42651904/article/details/141018630  浏览:    关键词:为什么golang不支持可重入锁

java中的可重入锁

熟悉java的朋友都知道,在java中不管是synchronized还是ReentrantLock都是可重入锁,使用起来也非常简单

synchronized

  • 同步实例方法
public synchronized void instanceMethod() {// 同步方法的代码
}
  • 同步静态方法
public static synchronized void staticMethod() {// 同步方法的代码
}
  • 同步代码块
public void someMethod() {synchronized(this) {// 同步代码块}
}

上面都是基于this对象实例的锁,静态方法的锁是当前类的Class对象

当然也可以使用其他对象实例的锁,手动传入一个对象

private final Object lock = new Object();public void someMethod() {synchronized(lock) {// 同步代码块}
}

ReentrantLock

ReentrantLock就是手动挡,但是也支持重入

public class XiaoZou {private final Lock lock = new ReentrantLock();public void someMethod() {lock.lock();lock.lock();try {// 同步代码块} finally {lock.unlock();lock.unlock();}}
}

核心原理

其实可重入锁的核心原理就是维护一个monitor计数器即可,每次加锁+1,解锁-1,当monitor0的时候才能释放锁

大致流程如下图

在这里插入图片描述

对于大佬们来说设计支持可重入锁的锁也是非常简单的,那为什么golang不支持呢?

golang中的Mutex

实际golang中比较简单经典的锁用法就是

func main() {var mu sync.Mutexmu.Lock()defer mu.Unlock()
}

如果我们试试一把锁加多次会怎么样呢?

func main() {var mu sync.Mutexmu.Lock()mu.Lock()defer mu.Unlock()
}

没错,报错了

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

说明golang是不支持可重入锁的

golang为什么不支持可重入锁

我们去golang官方社区,查找相关issues就会发现早有人提出一样的问题

go/issues/24192: https://github.com/golang/go/issues/24192

有一位小伙伴提出可重入锁通常意味着坏代码,然后贴上了stackoverflow的讨论地址
stackoverflow:https://stackoverflow.com/questions/14670979/recursive-locking-in-go/14671462#14671462

golang的官方说法,如果你遇到了需要使用重入锁的场景,实际是你的代码出现了坏味道,你需要重新设计你的代码

互斥锁的本意就是"我需要保持不变".可重入锁会破坏他们

我们看看官方给的例子

     func F() {mu.Lock()... do some stuff ...G()... do some more stuff ...mu.Unlock()}func G() {mu.Lock()... do some stuff ...mu.Unlock()}

通常,当调用mu.Lock返回时,调用代码现在可以假设受保护的不变量保持不变,直到它调用mu.Unlock

如果递归互斥锁的实现允许在当前线程已经持有 mu 时, 让 G 中的 mu.Lockmu.Unlock 调用变成无操作,
那么当在 G 内部 mu.Lock 返回时,不变量可能成立,也可能不成立。这取决于 F 在调用 G 之前做了什么。
或许 F 并没有意识到 G 需要这些不变量,并且已经破坏了它们(在复杂代码中这完全有可能)

从互斥宏观角度来看,要么是F执行,要么是G执行,两者是互斥的,这就是mu的原语
但是可重入打破了这个原语,因为F和G都可以同时执行,这就是mu的原语被破坏了

所以如果你要实现类似的功能推荐你使用如下方式去代替

     func g() {... do some stuff ...}func G() {mu.Lock()g()mu.Unlock()}

递归互斥锁只是一个错误,不过是滋生漏洞的温床

总结

总的来说就是goalng的设计者Russ Cox认为可重入是一种错误设计,会破坏mu互斥的原语

本来在原语上两个应该互斥的方法因为可重入变的不互斥了,出现需要可重入锁的场景,实际上是你的代码出现了坏味道,需要重新设计

可以看到golang从设计层面就避免了很多坏代码的味道,比如不支持可重入锁,不支持循环引用等。从编译层面去规范代码,这也是golang的一大特色

但是也就带来了一些开发上的不便利,你需要花费更多的重新设计你的代码,但是这也是golang的设计初衷

质量和效率总归互斥的,你需要在两者之间做出平衡

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