详解Golang互斥锁内部实现
go语言提供了一种开箱即用的共享资源的方式，互斥锁(sync.Mutex),sync.Mutex的零值表示一个没有被锁的，可以直接使用的，一个goroutine获得互斥锁后其他的goroutine只能等到这个gorutine释放该互斥锁,在Mutex结构中只公开了两个函数，分别是Lock和Unlock，在使用互斥锁的时候非常简单，本文并不阐述使用。
在使用sync.Mutex的时候千万不要做值拷贝，因为这样可能会导致锁失效。当我们打开我们的IDE时候跳到我们的sync.Mutex代码中会发现它有如下的结构:
typeMutexstruct{
stateint32//互斥锁上锁状态枚举值如下所示
semauint32//信号量，向处于Gwaitting的G发送信号
}
const(
mutexLocked=1<
上面的state值分别为0(可用)1(被锁)2~31等待队列计数
下面是互斥锁的源码，这里会有四个比较重要的方法需要提前解释，分别是runtime_canSpin，runtime_doSpin，runtime_SemacquireMutex，runtime_Semrelease，
1、runtime_canSpin：比较保守的自旋，golang中自旋锁并不会一直自旋下去，在runtime包中runtime_canSpin方法做了一些限制,传递过来的iter大等于4或者cpu核数小等于1，最大逻辑处理器大于1，至少有个本地的P队列，并且本地的P队列可运行G队列为空。
//go:linknamesync_runtime_canSpinsync.runtime_canSpin
funcsync_runtime_canSpin(iint)bool{
ifi>=active_spin||ncpu<=1||gomaxprocs<=int32(sched.npidle+sched.nmspinning)+1{
returnfalse
}
ifp:=getg().m.p.ptr();!runqempty(p){
returnfalse
}
returntrue
}
2、runtime_doSpin：会调用procyield函数，该函数也是汇编语言实现。函数内部循环调用PAUSE指令。PAUSE指令什么都不做，但是会消耗CPU时间，在执行PAUSE指令时，CPU不会对它做不必要的优化。
//go:linknamesync_runtime_doSpinsync.runtime_doSpin
funcsync_runtime_doSpin(){
procyield(active_spin_cnt)
}
3、runtime_SemacquireMutex:
//go:linknamesync_runtime_SemacquireMutexsync.runtime_SemacquireMutex
funcsync_runtime_SemacquireMutex(addr*uint32){
semacquire(addr,semaBlockProfile|semaMutexProfile)
}
4、runtime_Semrelease:
//go:linknamesync_runtime_Semreleasesync.runtime_Semrelease
funcsync_runtime_Semrelease(addr*uint32){
semrelease(addr)
}
Mutex的Lock函数定义如下
func(m*Mutex)Lock(){
//先使用CAS尝试获取锁
ifatomic.CompareAndSwapInt32(&m.state,0,mutexLocked){
//这里是-race不需要管它
ifrace.Enabled{
race.Acquire(unsafe.Pointer(m))
}
//成功获取返回
return
}
awoke:=false//循环标记
iter:=0//循环计数器
for{
old:=m.state//获取当前锁状态
new:=old|mutexLocked//将当前状态最后一位指定1
ifold&mutexLocked!=0{//如果所以被占用
ifruntime_canSpin(iter){//检查是否可以进入自旋锁
if!awoke&&old&mutexWoken==0&&old>>mutexWaiterShift!=0&&
atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state,old,old|mutexWoken){
//awoke标记为true
awoke=true
}
//进入自旋状态
runtime_doSpin()
iter++
continue
}
//没有获取到锁，当前G进入Gwaitting状态
new=old+1<>mutexWaiterShift==0||old&(mutexLocked|mutexWoken)!=0{
return
}
//减少等待次数，添加清除标记
new=(old-1<
互斥锁无冲突是最简单的情况了，有冲突时，首先进行自旋，，因为大多数的Mutex保护的代码段都很短，经过短暂的自旋就可以获得；如果自旋等待无果，就只好通过信号量来让当前Goroutine进入Gwaitting状态。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。