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sync.Mutex / RWMutex
複数のgoroutineが同じデータに同時アクセスすると競合状態(race condition)が発生します。『sync.Mutex』は1つのgoroutineだけがクリティカルセクションに入れるよう排他制御します。読み取りが多い場合は『sync.RWMutex』が効率的です。
構文
import "sync" // Mutex(相互排他ロック) var mu sync.Mutex mu.Lock() // ロックを取得します(他がロック中はブロックします)。 defer mu.Unlock() // ロックを解放します(deferで確実に解放します)。 // RWMutex(読み書きロック) var rwmu sync.RWMutex // 書き込み時は排他ロック(読み書き全てをブロック) rwmu.Lock() defer rwmu.Unlock() // 読み取り時は共有ロック(他の読み取りと並行可能、書き込みはブロック) rwmu.RLock() defer rwmu.RUnlock()
メソッド一覧
| メソッド | 概要 |
|---|---|
| Lock() | ミューテックスをロックします。他のgoroutineがロック中の場合はブロックします。 |
| Unlock() | ミューテックスのロックを解放します。ロックした側が解放する必要があります。 |
| TryLock() | ロックを試みます(Go 1.18+)。取得できなかった場合はfalseを返します。 |
| RLock() | 読み取りロックを取得します(RWMutexのみ)。複数の読み取りを並行実行できます。 |
| RUnlock() | 読み取りロックを解放します(RWMutexのみ)。 |
サンプルコード
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
// Mutexで保護されたカウンターです。
type SafeCounter struct {
mu sync.Mutex
count int
}
func (c *SafeCounter) Increment() {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock() // 確実にアンロックします。
c.count++
}
func (c *SafeCounter) Value() int {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
return c.count
}
// RWMutexで保護されたキャッシュです(読み取りが多い場合に効率的)。
type Cache struct {
rwmu sync.RWMutex
data map[string]string
}
func (c *Cache) Set(key, value string) {
c.rwmu.Lock() // 書き込みは排他ロックです。
defer c.rwmu.Unlock()
c.data[key] = value
}
func (c *Cache) Get(key string) (string, bool) {
c.rwmu.RLock() // 読み取りは共有ロックです(複数のgoroutineが同時に実行できます)。
defer c.rwmu.RUnlock()
v, ok := c.data[key]
return v, ok
}
func main() {
// SafeCounterの並行更新
counter := &SafeCounter{}
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 1000; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
counter.Increment()
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println("カウンター(正しく1000になるはず):", counter.Value())
// Cacheの並行読み書き
cache := &Cache{data: make(map[string]string)}
cache.Set("言語", "Go")
cache.Set("バージョン", "1.22")
if v, ok := cache.Get("言語"); ok {
fmt.Println("キャッシュ取得:", v)
}
}
概要
競合状態はGoの『go test -race』コマンド(レースディテクター)で検出できます。Mutexを使うとgoroutineのパフォーマンスが低下するため、可能であればchannelを使ったデータの受け渡しによって共有を避けるアプローチが推奨されます。Goの格言「メモリを共有することで通信するな、通信することでメモリを共有せよ」の通りです。
Mutexはコピーしてはいけません。MutexやRWMutexを含む構造体は必ずポインタで渡してください。また、Lock()後にUnlock()を忘れるとデッドロックが発生します。defer mu.Unlock()のパターンで確実に解放することを強く推奨します。
goroutineの基本は『goroutine』、goroutineの完了待ちは『sync.WaitGroup』を参照してください。
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