go - GOMAXPROCS=1 时的数据竞争

Question

我正在尝试理解 Golang 中的一个 typical data races从多个 goroutines 访问未 protected 全局变量可能会导致竞争条件:

var service map[string]net.Addr

func RegisterService(name string, addr net.Addr) {
  service[name] = addr
}

func LookupService(name string) net.Addr {
  return service[name]
}

它继续说我们可以通过用互斥体保护它来解决这个问题:

var (
  service   map[string]net.Addr
  serviceMu sync.Mutex
)

func RegisterService(name string, addr net.Addr) {
  serviceMu.Lock()
  defer serviceMu.Unlock()
  service[name] = addr
}

func LookupService(name string) net.Addr {
  serviceMu.Lock()
  defer serviceMu.Unlock()
  return service[name]
}

到目前为止，还不错。令我困惑的是:

this question 的公认答案这表明一个 CPU 绑定(bind)的 goroutine 会饿死其他已经被多路复用到同一个操作系统线程上的 goroutine(除非我们明确地让步 runtime.Gosched())。这是有道理的。

对我来说，上面的 RegisterService() 和 LookupService() 函数看起来受 CPU 限制，因为没有 IO 也没有 yield 。这是正确的吗？

如果是，并且如果 GOMAXPROCS 设置为 1，那么上例中的互斥体是否仍然是绝对必要的？ goroutines 在可能出现竞争条件的地方受 CPU 限制这一事实不能解决这个问题吗？

即使是这样，我认为在现实生活中使用互斥量仍然是一个好主意，因为我们可能无法保证 GOMAXPROCS 的设置。还有其他原因吗？

Answer 1

正如 FUZxxl 和 Nick Craig-Wood 指出的，goroutines 的当前行为是特定于实现的。所以，也许，读取或写入 map 可以产生。考虑到 maps are not thread safe 、互斥或其他同步是正确的并发访问所必需的。

作为互斥体的替代方案，您可以生成一个 goroutine，它在您的 map 上执行所有操作并通过 channel 与其对话:

type writereq struct {
    key string
    value net.Addr
    reply chan struct{}
}

type readreq struct {
    key string
    reply chan net.Addr
}

var service map[string]net.Addr
var reads = make(chan readreq)
var writes = make(chan writereq)

func RegisterService(name string, addr net.Addr) {
    w := writereq{name, addr, make(chan struct{})}
    writes <- w
    return <-w.reply // return after registration confirmation
}

func LookupService(name string) net.Addr {
    r := readreq{name, make(chan net.Addr)}
    reads <- r
    return <-r.reply
}

func serveRegistry() {
    for {
        select {
        case r := <-reads:
            r.reply <- service[r.name]
        case w := <-writes:
            service[w.name] = w.addr
            w.reply <- struct{}
        }
    }
}