当多线程并发运行的程序竞争访问和修改同一块资源时,会发生竞态问题。我们将检测代码在并发环境下可能出现的问题。

栗子

下面的代码中有一个 ID 生成器,每次调用生成器将会生成一个不会重复的顺序序号,使用 10 个并发生成序号,观察 10 个并发后的结果。

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. "sync/atomic"
  5. )
  6. var (
  7. // 序列号
  8. seq int64
  9. )
  10. // 序列号生成器
  11. func GenID() int64 {
  12. // 使用原子操作函数 atomic.AddInt64() 对 seq() 函数加 1 操作。
  13. // 不过这里故意没有使用 atomic.AddInt64() 的返回值作为 GenID() 函数的返回值,因此会造成一个竞态问题。
  14. atomic.AddInt64(&seq, 1)
  15. return seq
  16. }
  17. func main() {
  18. //生成10个并发序列号
  19. for i := 0; i < 10; i++ {
  20. go GenID()
  21. }
  22. fmt.Println(GenID())
  23. }

在运行程序时,为运行参数加入-race参数,开启运行时(runtime)对竞态问题的分析,命令如下:

  1. go run -race racedetect.go

代码运行发生宕机,输出信息如下:

  1. ==================
  2. WARNING: DATA RACE
  3. Write at 0x000000f52f40 by goroutine 7:
  4. sync/atomic.AddInt64()
  5. C:/Go/src/runtime/race_amd64.s:276 +0xb
  6. main.GenID()
  7. racedetect.go:17 +0x4a
  8. Previous read at 0x000000f52f40 by goroutine 6:
  9. main.GenID()
  10. racedetect.go:18 +0x5a
  11. Goroutine 7 (running) created at:
  12. main.main()
  13. racedetect.go:25 +0x5a
  14. Goroutine 6 (finished) created at:
  15. main.main()
  16. racedetect.go:25 +0x5a
  17. ==================
  18. 10
  19. Found 1 data race(s)
  20. exit status 66

根据报错信息,第 18 行有竞态问题,根据 atomic.AddInt64() 的参数声明,这个函数会将修改后的值以返回值方式传出。下面代码对加粗部分进行了修改:

  1. func GenID() int64 {
  2. // 尝试原子的增加序列号
  3. return atomic.AddInt64(&seq, 1)
  4. }

再次运行,代码输入:10,没有发生竞态问题,程序运行正常。