在 Go 中使用 Mutex 與 Channel 進行狀態同步
我通過谷歌搜尋查詢哪種方法最適合 GoLang 的同步工作。當我開始構建自己的 GoLang 包 Go-Log 時，我就開始了這項工作。 Go-Log 是一個日誌包，在 Go 的普通 Log 包之上提供實用程式，具有以下功能：將日誌標記為除錯和錯誤變體，向日志新增 / 刪除時間戳以及在日誌中獲取呼叫功能詳細資訊。這就非常需要使這個日誌記錄執行緒安全，或者需要同步，因為當數百萬個請求進入伺服器日誌時需要以較少的延遲同步。
通過瀏覽文章，StackOverflow 問答，以及常用的 Go 教學視訊時，我找到了兩種方法：
- 使用執行緒安全的 Channel
- 使用 Mutex 共享記憶體
Go 開發人員最常犯的錯誤是什麼？
在開始討論選擇哪種方法之前，所有人需要知道作為 Go 開發人員易犯的常見錯誤。我知道大家都醉心於併發模式，這種模式會讓你過度使用 Go 強力的 Channel 和 Goroutine，最終成為一種反模式。我並不是說 Channel 不好或者它們不能用於同步，但過度使用（在沒有要求的情況下使用它）絕對不是你應該遵循的途徑。
Dave Cheney 是 Go 程式語言的開源貢獻者和專案成員，曾在一次採訪中說過，“如果你想談論最糟糕的程式碼，那就是我曾試圖將 Channel 用於一切工作” Go 的官方文件指出，“常見的 Go 新手錯誤是過度使用 Channel 和 Goroutine，僅僅只是因為它是可能的，和/或因為它很有趣。”
現在假設您根本沒有關於 Goroutine 和 Channel 或 Mutex 的任何概念，讓我們看看之前提到的關於如何進行同步，兩種方法之間的區別。
使用通道進行通訊以實現同步
Channel 是連線併發 Goroutine 的管道，您可以從一個 Goroutine 將值傳送到 Channel，並在另一個 Goroutine 中接收值。Channel 最適合傳遞資料所有權，分發工作單元和傳遞非同步結果等情況。
讓我們利用 Channel 來實現 Golang 包的同步（目的是使日誌同步工作並保證執行緒安全），下面是我之前寫的包中的程式碼片段。
func generateMessage(message string) {
// 建立布林型緩衝 Channel
done := make(chan bool, 1)
go printMessage(done, message)
// 阻塞主程，否則 Goroutine 來不及執行主程式已結束
<-done//Channel 傳遞值並未使用
fmt.Println("main program end!")
}
func printMessage(done chan bool, message string) {
// 延遲函式在 return 之前執行，否則向 Channel 傳送資料主程就結束
defer func() {
// 向通道傳送資料
fmt.Println("chanel send data!")
done <- true
}()
// 內部實現
if true {
log.Println(message)
return
}
fmt.Println(message)
}
我們使用基本 Channel 通訊對多個 Goroutine 進行同步，這可能在伺服器記錄時發生數百萬次，關於通道的優點是它們具有內建的執行緒安全性並防止竟態條件。
如果你仔細看我的程式碼，並詢問是否明確需要 Channel ？答案是否定的。Channel 是 Go 中的高階概念，Go 中某些程式僅使用 Mutex， Go 的 Channel 很吸引人因為它們提供了內建的執行緒安全性，並鼓勵對共享的關鍵資源進行單執行緒訪問。 但是與 Mutex 相比，Channel 會導致效能下降。 當只需要鎖定少量共享資源時，使用 Mutex 非常有用。 如果 Mutex 很適合你的需求請放心使用 sync.Mutex。
我如何使用 Mutex 使日誌記錄同步？
Mutex 在跨多個 Goroutine 同步狀態時是一個極有用的資源，但我發現它的使用對於新的 Go 開發人員來說有些神祕。不過它很容易使用！這是我的軟體包 Go-Log 的程式碼片段
var mutex = &sync.Mutex{}// 互斥鎖
var wg sync.WaitGroup
func generateMessage(message string) {
wg.Add(1) // 增加 WaitGroup 計數 1
go func() {
// 延遲函式，當 Goroutine 退出時減少 WaitGroup 計數 1
defer wg.Done()
printMessage(message)
}()
wg.Wait() // 等待所有 Goroutine，當計數為 0 時等待結束
}
func printMessage(resultMessage string) {
mutex.Lock()// 互斥鎖鎖定
defer mutex.Unlock() // 延遲函式退出時解鎖
// 內部實現 : Ignore
if true {
log.Println(resultMessage)
return
}
fmt.Println(resultMessage)
}
程式中使用了 mutex.Lock() 和 mutex.Unlock() 來建立共享資源的同步鎖。為了管理多個日誌，每次都要建立一個 Goroutine 並將它們新增到 sync.WaitGroup，這是一個重要的同步原語，允許協作的 Goroutine 在再次獨立進行之前共同等待閾值事件。
在上面的例子中，這種方法更好更快！ 我們減少了不必要的開銷。 但是如果您發現 sync.Mutex 鎖定規則過於複雜，捫心自問使用通道是否真的更簡單。
檢視我的軟體包的原始碼，瞭解我實際上是如何使用 Mutex 以實現同步：
https://github.com/MindorksOpenSource/Go-Log
附加資源
- [Closing] https://www.acloudtree.com/understanding-when-to-use-channels-or-mutexes-in-go/
- [MutexOrChannel] https://github.com/golang/go/wiki/MutexOrChannel
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