Go 언어 동시 프로그래밍에서 애플리케이션 잠금

Go 언어는 원래 Google이 프로그래머 효율성과 시스템 성능을 향상시키기 위해 개발한 오픈 소스 프로그래밍 언어입니다. Go 언어는 동시에 여러 작업을 실행하는 동시 프로그래밍을 지원합니다. 이는 동시성 안전을 보장하는 일반적인 방법입니다. 이 기사에서는 동시 프로그램의 정확성을 보장하기 위해 Go 언어에서 잠금을 사용하는 방법을 살펴보고 구체적인 코드 예제를 제공합니다.

잠금이 필요한 이유

동시 프로그래밍에서는 여러 고루틴(Go 언어의 경량 스레드)이 동시에 공유 변수나 리소스에 액세스할 때 경쟁 조건(Race Condition)이 발생할 수 있습니다. 경쟁 조건으로 인해 데이터 불일치가 발생하고 심지어 프로그램이 충돌할 수도 있습니다. 이러한 상황이 발생하지 않도록 하려면 잠금을 사용하여 공유 리소스를 제어하고 보호해야 합니다.

Mutex(Mutex)

Mutex는 가장 일반적인 잠금 유형입니다. Mutex는 동시에 하나의 고루틴만 공유 리소스에 액세스할 수 있도록 보장합니다. Go 언어에서는 sync 패키지의 Mutex 유형을 사용하여 뮤텍스 잠금을 구현할 수 있습니다. sync包中的Mutex类型来实现互斥锁。

下面是一个简单的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    balance int
    mu      sync.Mutex
)

func deposit(amount int) {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    balance += amount
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            deposit(10)
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()

    fmt.Println("Final balance:", balance)
}

在上面的代码中，我们定义了一个全局变量balance表示账户余额，以及一个互斥锁mu用来保护balance的访问。deposit函数负责向账户中存入金额，在存款过程中需要先调用mu.Lock()进行加锁，操作完成后再调用mu.Unlock()进行解锁。

在main函数中启动1000个goroutine并发执行存款操作，通过sync.WaitGroup来等待所有goroutine执行完毕，最后打印出最终的账户余额。

读写锁（RWMutex）

除了互斥锁以外，Go语言也提供了读写锁（RWMutex）来实现读多写少的场景。读写锁允许多个goroutine同时读取共享资源，但在有写操作时会阻塞所有的读操作。

下面是一个使用读写锁的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    data map[string]string
    mu   sync.RWMutex
)

func readData(key string) string {
    mu.RLock()
    defer mu.RUnlock()
    return data[key]
}

func writeData(key, value string) {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    data[key] = value
}

func main() {
    data = make(map[string]string)
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 100; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            for j := 0; j < 1000; j++ {
                key := fmt.Sprintf("key%d", j)
                value := fmt.Sprintf("value%d", j)
                writeData(key, value)
                fmt.Println(readData(key))
            }
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

在上面的代码中，我们定义了一个data变量作为共享的数据存储，以及一个读写锁mu用来保护对data的并发访问。readData函数用于读取指定key的数据，调用mu.RLock()进行读锁定；writeData函数用于写入key-value数据，调用mu.Lock()进行写锁定。

在main函数中启动100个goroutine并发执行读写操作，并通过fmt.Println

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