临界区是访问共享资源的代码段，多goroutine并发读写会引发数据竞争，如count++未保护时导致竞态；使用sync.Mutex加锁可确保同一时间仅一个goroutine执行临界区，通过Lock和Unlock配对操作保障原子性，结合defer避免死锁；读多写少场景宜用RWMutex提升性能，注意锁粒度与顺序防止死锁。
在Go语言中，mutex（互斥锁）是控制并发访问共享资源的核心工具之一。当多个Goroutine同时读写同一变量时，容易引发数据竞争（data race），导致程序行为不可预测。使用 sync.Mutex 可以有效保护临界区，确保同一时间只有一个Goroutine能访问关键代码段。
什么是临界区与数据竞争
临界区是指访问共享资源（如全局变量、结构体字段等）的一段代码。如果多个Goroutine同时进入该区域且存在写操作，就会发生数据竞争。Go运行时可以通过 -race 检测机制发现这类问题。
例如以下代码存在明显的数据竞争：
func main() {var count = 0
for i := 0; i go func() {
count++ // 多个Goroutine同时修改count
}()
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println(count)
}
运行时加上 go run -race 会报告 data race。解决方法就是使用 mutex 保护 count 的读写操作。
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使用 sync.Mutex 保护共享资源
通过引入 sync.Mutex，可以在进入临界区前加锁，退出后解锁，从而保证原子性。
修正后的安全版本如下：
import ("sync"
)
func main() {
var count = 0
var mu sync.Mutex
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
mu.Lock() // 加锁
count++ // 安全修改共享变量
mu.Unlock() // 解锁
}()
}
wg.Wait()
fmt.Println(count) // 输出：1000
}
关键点：
-
mu.Lock()阻塞直到获取锁，确保唯一性 -
mu.Unlock()必须调用，否则其他Goroutine将永远阻塞 - 配合
defer mu.Unlock()使用更安全，即使发生 panic 也能释放锁
常见使用模式与注意事项
实际开发中，mutex 常用于保护结构体字段或缓存等共享状态。
示例：线程安全的计数器结构体
type SafeCounter struct {mu sync.Mutex
count map[string]int
}
func (c *SafeCounter) Inc(key string) {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
c.count[key]++
}
func (c *SafeCounter) Value(key string) int {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
return c.count[key]
}
注意要点：
- 避免死锁：不要重复加锁同一个 mutex（除非使用
sync.RWMutex或带重入机制的锁） - 粒度适中：锁的范围不宜过大，否则影响并发性能；也不宜过小，难以维护一致性
- 嵌套调用时注意锁顺序，防止循环等待
- 尽量使用 defer 确保解锁
读写场景使用 RWMutex 提升性能
对于读多写少的场景，sync.RWMutex 更高效。它允许多个读操作并发进行，但写操作独占。
示例：
type SafeCounterWithRWMutex struct {mu sync.RWMutex
count map[string]int
}
func (c *SafeCounterWithRWMutex) Inc(key string) {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
c.count[key]++
}
func (c *SafeCounterWithRWMutex) Value(key string) int {
c.mu.RLock() // 读锁
defer c.mu.RUnlock()
return c.count[key]
}
此时多个 Goroutine 可以同时调用 Value()，而 Inc() 仍保持独占写权限。
基本上就这些。合理使用 mutex 能有效避免并发问题，关键是理解临界区范围并确保锁的正确配对。不复杂但容易忽略细节。
