大家好，我是木川

一、概念

Go标准库提供了Cond原语，sync.Cond（条件变量）是一个用于在多个goroutine之间进行同步和通信的重要工具，可以让 Goroutine 在满足特定条件时被阻塞和唤醒

二、底层数据结构

typeCondstruct{noCopynoCopy//LisheldwhileobservingorchangingtheconditionLLockernotifynotifyListcheckercopyChecker}typenotifyListstruct{waituint32notifyuint32lockuintptr//keyfieldofthemutexheadunsafe.Pointertailunsafe.Pointer}

主要有4个字段：

  • nocopy ：golang 源码中检测禁止拷贝的技术。如果程序中有 WaitGroup 的赋值行为，使用 go vet 检查程序时，就会发现有报错，但需要注意的是，noCopy 不会影响程序正常的编译和运行

  • checker：用于禁止运行期间发生拷贝，双重检查(Double check)

  • L：可以传入一个读写锁或互斥锁，当修改条件或者调用Wait方法时需要加锁

  • notify：通知链表，调用Wait()方法的Goroutine会放到这个链表中，从这里获取需被唤醒的Goroutine列表

三、使用方法

在Cond里主要有3个方法：

  • sync.NewCond(l Locker): 新建一个 sync.Cond 变量，注意该函数需要一个 Locker 作为必填参数，这是因为在 cond.Wait() 中底层会涉及到 Locker 的锁操作

  • Cond.Wait(): 阻塞等待被唤醒，调用Wait函数前需要先加锁；并且由于Wait函数被唤醒时存在虚假唤醒等情况，导致唤醒后发现，条件依旧不成立，因此需要使用 for 语句来循环地进行等待，直到条件成立为止

  • Cond.Signal(): 只唤醒一个最先 Wait 的 goroutine，可以不用加锁

  • Cond.Broadcast(): 唤醒所有Wait的goroutine，可以不用加锁

packagemainimport("fmt""sync""time")funcmain(){varmusync.Mutexcond:=sync.NewCond(&mu)done:=make(chanbool)//启动一个goroutine等待条件gofunc(){mu.Lock()defermu.Unlock()fmt.Println("Waitingforcondition...")cond.Wait()//等待条件变量被唤醒//Wait内部会先调用c.L.Unlock()，来先释放锁，如果调用方不先加锁的话，会报错fmt.Println("Conditionreceived!")done<-true}()//模拟一些耗时的工作time.Sleep(2*time.Second)//在主goroutine中发送Signal信号，唤醒等待的goroutinefmt.Println("Sendingsignal...")cond.Signal()//唤醒一个等待的goroutine//等待goroutine完成<-donefmt.Println("Done")}

输出：

Waitingforcondition...Sendingsignal...Conditionreceived!Done

在上述示例中，我们创建了一个互斥锁 mu 和一个 sync.Cond 变量 cond。然后，我们启动一个goroutine等待条件变量被唤醒，并在主goroutine中模拟一些耗时的工作后，通过 cond.Signal() 方法发送信号，唤醒等待的goroutine。

一旦条件变量被唤醒，等待的goroutine会继续执行。当你运行这个示例时，你会看到输出中的等待和唤醒消息，以及最后的”Done”表示成功完成。

请注意，在使用Signal方法时，通常需要在互斥锁的保护下调用，以确保对条件变量的访问是线程安全的。

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