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我正在编写Leslie Lamport's Bakery algorithm的 Go 实现,它有忙自旋等待来处理最大数量的线程。


我正在编写一个 go 函数,除非满足特殊条件,否则该函数不应继续执行。到目前为止,我的代码如下所示:

func acquireLock() {
    ...
    for specialConditionIsFalse {
    }
    ...
}

有没有更有效的方法来停止处理这个线程?

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这里有几点值得注意:

  1. goroutines 不是线程。没有“goroutine 数量”,系统中的 goroutine 数量也没有固定的上限。1 可以修改 Bakery 算法以处理动态创建的线程(使用列表或映射,如 Wikipedia 页面上的 Java 示例),但对每个“线程”有一个唯一 ID 的强烈要求,这使得这不是一般而言,Go 的好主意。(您可以依次使用实现类似线程行为的包来解决这个问题,包括线程 ID。)

  2. 正如维基百科页面所指出的:

    Lamport 的面包店算法假设一个顺序一致性内存模型。很少有(如果有的话)语言或多核处理器实现这样的内存模型。因此,算法的正确实现通常需要插入栅栏来禁止重新排序。

    这意味着您将需要使用该sync/atomic包,这违背了编写自己的锁定的目的。

有了这两个巨大的警告,你可以调用runtime.Gosched()你会调用 POSIX 样式yield()函数的地方,或者你可以使用一个通道来表示有人“离开了面包店”,因此轮到下一个用户了。但是渠道本身会完成您需要的所有互斥。一个简化的特定于 Go 的非 Lamport 面包店算法是微不足道的(但以下所有内容都未经测试):

var takeANumber chan int64
var currentlyServing int64

init() {
    takeANumber = make(chan int64)
    go giveNumbers()
}

// giveNumbers hands out ever-increasing ticket numbers
func giveNumbers() {
    for int64 i := 0;; i++ {
        takeANumber <- i
    }
}

// WaitTurn gets a ticket, then waits until it is our turn.  You can
// call this "Lock" if you like.
func WaitTurn() int64 {
    ticket := <-takeANumber
    for atomic.LoadInt64(&currentlyServing) < ticket {
        runtime.Gosched()
    }
    return ticket
}

// ExitBakery relinquishes our ticket, allowing the next user to proceed.
func ExitBakery(ticket int64) {
    atomic.StoreInt64(&currentlyServing, ticket + 1)
}

将其修改为使用两个通道,以便该WaitTurn功能更有效,留作练习。(当然,除了作为练习之外,没有理由一开始就使用这些代码。)


1您可以设置运行时限制,但如果您调用任何阻塞系统调用,系统无论如何都会产生额外的 goroutine。阻塞的系统调用集以及何时调用它们取决于运行时,因此您无法对此进行真正的控制,至少在不编写特定于平台的代码的情况下是无法控制的。

于 2020-01-23T03:19:08.570 回答
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在当前版本中,goroutine 不是可抢占的。这意味着如果你有一个紧密循环的 goroutine,那么这个 goroutine 不会将它正在运行的线程让给其他 goroutine。有时这可能意味着没有其他 goroutine 将永远运行。

不要像这样忙着等待,而是使用一个频道:

<-specialCondition
// Do stuff

并在特殊情况发生时关闭它。

您也可以尝试使用 a sync.Cond,但您可以使用通道执行条件变量所做的所有事情。

于 2020-01-23T02:02:21.917 回答