临界区 - Hello Golang

临界区（Critical Section）

临界区是指在多线程或多进程环境中，访问和修改共享资源的代码块。为了避免数据不一致和竞态条件，必须保证在同一时间只有一个线程或进程执行临界区的代码。通常通过同步机制（如互斥锁）来保护临界区。

Go中的临界区示例

在Go语言中，可以使用互斥锁（sync.Mutex）来保护临界区，确保在同一时间只有一个Goroutine可以访问和修改共享资源。以下是一个简单的例子，展示如何定义和保护临界区。

临界区的例子

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var (
	counter int
	mu      sync.Mutex
)

func increment(wg *sync.WaitGroup) {
	defer wg.Done()
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		mu.Lock()   // 进入临界区
		counter++
		mu.Unlock() // 离开临界区
	}
}

func main() {
	var wg sync.WaitGroup

	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go increment(&wg)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("Final Counter:", counter)
}

在这个例子中，increment函数中对counter的访问就是临界区。通过在访问共享资源前使用mu.Lock()加锁，确保只有一个Goroutine可以进入临界区。访问完成后，使用mu.Unlock()解锁，以允许其他Goroutine进入临界区。

代码解释

定义互斥锁：
```
var mu sync.Mutex
```

进入临界区：

mu.Lock()   // 进入临界区
counter++
mu.Unlock() // 离开临界区

主函数：

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go increment(&wg)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("Final Counter:", counter)
}

在主函数中，启动了10个Goroutine，每个Goroutine执行increment函数，这些函数并发地增加counter的值。由于counter的访问被互斥锁保护，所以在所有Goroutine执行完毕后，counter的最终值总是正确的，即10 * 1000 = 10000。

小结

通过在访问共享资源的代码块（即临界区）前后使用锁，可以确保在同一时间只有一个线程或Goroutine进入临界区，从而避免数据冲突和竞态条件。这是并发编程中保护共享资源的一种常用方法。