【点击观看视频】Go 互斥锁正常模式和饥饿模式的区别?
在Go一共可以分为两种抢锁的模式,一种是正常模式,另外一种是饥饿模式。
# 正常模式(非公平锁)
在刚开始的时候,是处于正常模式(Barging),也就是,当一个G1持有着一个锁的时候,G2会自旋的去尝试获取这个锁
当自旋超过4次还没有能获取到锁的时候,这个G2就会被加入到获取锁的等待队列里面,并阻塞等待唤醒
正常模式下,所有等待锁的 goroutine 按照 FIFO(先进先出)顺序等待。唤醒的goroutine 不会直接拥有锁,而是会和新请求锁的 goroutine 竞争锁。新请求锁的 goroutine 具有优势:它正在 CPU 上执行,而且可能有好几个,所以刚刚唤醒的 goroutine 有很大可能在锁竞争中失败,长时间获取不到锁,就会切换到饥饿模式
# 饥饿模式(公平锁)
当一个 goroutine 等待锁时间超过 1 毫秒时,它可能会遇到饥饿问题。 在版本1.9中,这种场景下Go Mutex 切换到饥饿模式(handoff),解决饥饿问题。
starving = runtime_nanotime()-waitStartTime > 1e6
正常模式下,所有等待锁的 goroutine 按照 FIFO(先进先出)顺序等待。唤醒的goroutine 不会直接拥有锁,而是会和新请求锁的 goroutine 竞争锁。新请求锁的 goroutine 具有优势:它正在 CPU 上执行,而且可能有好几个,所以刚刚唤醒的 goroutine 有很大可能在锁竞争中失败,长时间获取不到锁,就会切换到饥饿模式
那么也不可能说永远的保持一个饥饿的状态,总归会有吃饱的时候,也就是总有那么一刻Mutex会回归到正常模式,那么回归正常模式必须具备的条件有以下几种:
- G的执行时间小于1ms
- 等待队列已经全部清空了
当满足上述两个条件的任意一个的时候,Mutex会切换回正常模式,而Go的抢锁的过程,就是在这个正常模式和饥饿模式中来回切换进行的。
delta := int32(mutexLocked - 1<<mutexWaiterShift)
if !starving || old>>mutexWaiterShift == 1 {
delta -= mutexStarving
}
atomic.AddInt32(&m.state, delta)
2
3
4
5
# 总结
对于两种模式,正常模式下的性能是最好的,goroutine 可以连续多次获取锁,饥饿模式解决了取锁公平的问题,但是性能会下降,其实是性能和公平的 一个平衡模式。