Как работает горутина в Go и какие механизмы синхронизации используются для избежания гонок данных?

@ike_lowe 

Горутины в Go представляют собой легковесные потоки выполнения, которые могут быть запущены и управляемы в рамках одного процесса. Они позволяют параллельно выполнять несколько функций или методов.

Горутины используют механизмы синхронизации для избежания гонок данных, которые могут возникнуть при обращении к общим ресурсам из нескольких горутин одновременно.

Одним из основных механизмов синхронизации в Go является канал (channel). Каналы предоставляют способ передачи данных между горутинами без необходимости использования явных блокировок или мьютексов.

Каналы могут быть созданы с помощью функции make, например:

1

ch := make(chan int)

Для отправки данных по каналу используется оператор <-. Например, чтобы отправить число 42 по каналу ch, нужно написать:

1

ch <- 42

Для получения данных из канала также используется оператор <-. Например, чтобы получить число из канала ch и сохранить его в переменной x, нужно написать:

1

x := <-ch

Оператор <- блокирует горутину до тех пор, пока значение не будет передано или прочитано из канала.

Каналы могут использоваться для синхронизации выполнения горутин. Например, можно создать канал, отправить значение в него из одной горутины, а затем в другой горутине получить это значение. Таким образом, горутины можно синхронизировать и гарантировать, что определенный блок кода будет выполняться после завершения другого блока кода.

Еще одним механизмом синхронизации в Go являются мьютексы (mutex). Мьютексы позволяют защитить доступ к общему ресурсу и гарантировать, что только одна горутина будет исполнять код, защищенный мьютексом, в определенный момент времени. Мьютексы реализуются с помощью структуры sync.Mutex и методов Lock и Unlock.

Пример использования мьютекса:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

var mutex sync.Mutex
var x int

// Горутина 1
go func() {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()

    x = 42
}()

// Горутина 2
go func() {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()

    fmt.Println(x) // Вывод: 42
}()

В данном примере обе горутины сначала блокируют мьютекс, затем выполняют код, защищенный мьютексом, и, наконец, разблокируют мьютекс с помощью оператора defer. Это гарантирует, что горутины выполнят код в нужной последовательности и избегут гонок данных.