从不同线程读取值

Question

我正在用 Go 编写执行大量并行计算的软件。我想从工作线程收集数据，但我不确定如何以安全的方式进行。我知道我可以使用通道，但在我的场景中，它们使事情变得更加复杂，因为我必须以某种方式在主线程中同步消息（等到每个线程都发送了一些东西）。

场景

主线程创建 n Worker 实例并在 goroutine 中启动它们的 work() 方法，以便每个工作人员在自己的线程中运行。每隔 10 秒，主线程应该从工作人员那里收集一些简单的值（例如迭代计数）并打印一个综合统计信息。

问题

从工人那里读取值是否安全？主线程将只读取值，每个单独的线程将写入它自己的值。如果值在读取时相差几纳秒就可以了。

关于如何以简单的方式实现这一点的任何其他想法？

Answer 1

在 Go 中，如果至少有一个访问是写入，则没有同步的多个 goroutine 的并发访问没有任何值是安全的。您的案例满足列出的条件，因此您必须使用某种同步，否则行为将是未定义的。

如果 goroutine(s) 想要将值发送给另一个，则使用通道。您的情况并非完全如此：您不希望您的工作人员每 10 秒发送一次更新，您希望您的主 goroutine 每 10 秒 fetch 一次状态。

所以在这个例子中，我只用sync.RWMutex 保护数据：当工作人员想要修改这些数据时，他们必须获得一个写锁。当主 goroutine 想要读取这些数据时，它必须获得一个读锁。

一个简单的实现可能如下所示：

type Worker struct {
    iterMu sync.RWMutex
    iter   int
}

func (w *Worker) Iter() int {
    w.iterMu.RLock()
    defer w.iterMu.RUnlock()
    return w.iter
}

func (w *Worker) setIter(n int) {
    w.iterMu.Lock()
    w.iter = n
    w.iterMu.Unlock()
}

func (w *Worker) incIter() {
    w.iterMu.Lock()
    w.iter++
    w.iterMu.Unlock()
}

使用这个例子Worker，主goroutine可以使用Worker.Iter()获取迭代，worker本身可以随时使用Worker.setIter()或Worker.incIter()更改/更新迭代，无需任何额外的同步。正确使用Worker.iterMu 可确保同步。

对于迭代计数器，您也可以使用sync/atomic 包。如果选择此项，则只能使用 atomic 包的函数读取/修改迭代计数器，如下所示：

type Worker struct {
    iter int64
}

func (w *Worker) Iter() int64 {
    return atomic.LoadInt64(&w.iter)
}

func (w *Worker) setIter(n int64) {
    atomic.StoreInt64(&w.iter, n)
}

func (w *Worker) incIter() {
    atomic.AddInt64(&w.iter, 1)
}