使用 sync/atomic 包进行同步的代码出现意外行为

Question

下面是我在学习 Golang 中的 goroutines 时正在做的一个例子。在下面的代码中，我们生成了 30 个 goroutine，每个 goroutine 都访问一个名为 ordersProcessed 的共享变量。该示例表示收银员处理订单。一旦 ordersProcessed 超过 10，我们将打印出收银员无法再接受任何订单。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    var (
      wg sync.WaitGroup
      ordersProcessed int64
    )
    // This does not work as expected
    cashier := func(orderNum int) {
        value := atomic.LoadInt64(&ordersProcessed)
        fmt.Println("Value is ", value)
        if value < 10 {
            // Cashier is ready to serve!
            fmt.Println("Proessing order", orderNum)
            atomic.AddInt64(&ordersProcessed, 1)
        } else {
            // Cashier has reached the max capacity of processing orders.
            fmt.Println("I am tired! I want to take rest!", orderNum)
        }
        wg.Done()
    }

    for i := 0; i < 30; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(orderNum int) {
            // Making an order
            cashier(orderNum)
        }(i)

    }
    wg.Wait()
}

我希望看到 10 个订单的已处理消息，但此后无法处理。但是，所有 30 个订单都得到处理。我已经使用 sync/atomic 包来同步对 ordersProcessed 变量的访问，但是它的值总是被每个 goroutine 读取为 0。但是，如果我将上面的代码更改为使用如下互斥锁，它会按预期工作：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var (
       wg sync.WaitGroup
       ordersProcessed int64
       mutex sync.Mutex
    )
    // This works as expected
    cashier := func(orderNum int) {
        mutex.Lock()
        if ordersProcessed < 10 {
            // Cashier is ready to serve!
            fmt.Println("Processing order", orderNum)
            ordersProcessed++
        } else {
            // Cashier has reached the max capacity of processing orders.
            fmt.Println("I am tired! I want to take rest!", orderNum)
        }
        mutex.Unlock()
        wg.Done()
    }

    for i := 0; i < 30; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(orderNum int) {
            // Making an order
            cashier(orderNum)
        }(i)

    }
    wg.Wait()
}

有人可以告诉我我使用 sync/atomic 包同步访问 ordersProcessed 变量的方式有什么问题吗？

Answer 1

您使用了 sync/atomic 包，但您没有同步 goroutines。

当您启动 30 个 goroutine 时，每个 goroutine 都通过读取共享变量并递增它来启动。如果所有的 goroutines 读取变量，它们都将读取 0。这里的问题是你没有阻止其他 goroutines 在一个 goroutine 正在处理变量时修改变量。程序运行后，共享变量可以是 10 到 30 之间的任何值，具体取决于 goroutines 的交错方式。

你的第二个实现是正确的，它防止其他 goroutines 在其中一个正在处理共享变量时读取和修改共享变量。

使用 sync/atomic 包进行同步的代码出现意外行为

Unexpected behavior in code using sync/atomic package for synchronization

synchronization

go

goroutine