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Golang如何使用mutex实现线程安全

P粉602998670

发布： 2025-10-22 17:48:01

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Mutex是互斥锁，用于保护共享资源不被多个goroutine同时访问。Go中通过sync.Mutex的Lock()和Unlock()方法实现加锁与解锁，确保同一时间只有一个goroutine能访问临界区，从而避免数据竞争。示例中多个goroutine并发递增共享计数器时，使用Mutex可保证操作的原子性，防止竞态条件。

golang如何使用mutex实现线程安全

在Go语言中，并没有传统意义上的“线程”，而是使用goroutine来实现并发。多个goroutine访问共享资源时，可能会出现数据竞争问题。为了保证对共享资源的安全访问，可以使用sync.Mutex（互斥锁）来实现同步控制。

什么是Mutex？

Mutex是“Mutual Exclusion”的缩写，用于保护共享资源不被多个goroutine同时访问。在Go中，sync.Mutex提供了两个主要方法：

Lock()：获取锁，如果已被其他goroutine持有，则阻塞等待。
Unlock()：释放锁，必须由持有锁的goroutine调用。

正确使用Mutex能有效防止竞态条件（race condition），确保同一时间只有一个goroutine能进入临界区。

基本使用示例：计数器的线程安全操作

下面是一个使用Mutex保护共享变量的简单例子：

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package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var (
    counter = 0
    mutex   sync.Mutex
)

func increment(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        mutex.Lock()
        counter++
        mutex.Unlock()
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go increment(&wg)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("最终计数:", counter) // 输出：5000，不会出现数据错乱
}

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在这个例子中，每次对counter的递增都包裹在Lock()和Unlock()之间，确保任意时刻只有一个goroutine能修改该变量。

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常见使用技巧与注意事项

实际开发中，合理使用Mutex能提升程序稳定性：

避免长时间持有锁：加锁后应尽快完成操作并解锁，不要在锁内执行耗时I/O或阻塞调用。
配合defer使用：推荐用defer mutex.Unlock()确保即使发生panic也能释放锁。
嵌入结构体中：常将Mutex作为字段嵌入到需要保护的结构体中。

type SafeCounter struct {
    mu    sync.Mutex
    count int
}

func (sc *SafeCounter) Inc() {
    sc.mu.Lock()
    defer sc.mu.Unlock()
    sc.count++
}

func (sc *SafeCounter) Value() int {
    sc.mu.Lock()
    defer sc.mu.Unlock()
    return sc.count
}

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这种方式封装了并发安全的访问逻辑，外部无需关心锁的管理。