Mutexes #

// 前の例で、単純なカウンタの状態を[アトミックな操作](atomic-counters.html)で管理する方法を紹介した。
// より複雑な状態を管理したいときには、[<em>ミューテックス（mutex）</em>](http://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion)を使って複数のゴルーチンから安全にデータを読み書きすることもできる。

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"sync"
	"sync/atomic"
	"time"
)

func main() {

	// 状態の例としてマップを使う。
	var state = make(map[int]int)

	// この `mutex` を使って、`state` へのアクセスを同期する。
	var mutex = &sync.Mutex{}

	// 読み操作・書き操作がそれぞれ何度行われたかをカウントする。
	var readOps uint64
	var writeOps uint64

	// 100 個のゴルーチンを作り、それぞれが1ミリ秒ごとに state を繰り返し読み出す。
	for r := 0; r < 100; r++ {
		go func() {
			total := 0
			for {

				// 読み出しのたびに、アクセスするキーを選ぶ。
				// `Lock()` で `mutex` をロックし、`state` への排他的なアクセスを獲得し、値を読み出し、`Unlock()` で `mutex` のロックを解除し、最後に `readOps` の値を1増やす。
				key := rand.Intn(5)
				mutex.Lock()
				total += state[key]
				mutex.Unlock()
				atomic.AddUint64(&readOps, 1)

				// 読み出しのたびに少し待つ。
				time.Sleep(time.Millisecond)
			}
		}()
	}

	// 10個のゴルーチンを起動し、読み出しと同様のパターンで書き込みを行う。
	for w := 0; w < 10; w++ {
		go func() {
			for {
				key := rand.Intn(5)
				val := rand.Intn(100)
				mutex.Lock()
				state[key] = val
				mutex.Unlock()
				atomic.AddUint64(&writeOps, 1)
				time.Sleep(time.Millisecond)
			}
		}()
	}

	// 10個のゴルーチンが `state` や `mutex` で仕事をできるよう、一秒待つ。
	time.Sleep(time.Second)

	// 結果を読み出して、読み書き操作のカウントを報告する
	readOpsFinal := atomic.LoadUint64(&readOps)
	fmt.Println("readOps:", readOpsFinal)
	writeOpsFinal := atomic.LoadUint64(&writeOps)
	fmt.Println("writeOps:", writeOpsFinal)

	// `state` をロックして、最終的にどうなったかを表示する。
	mutex.Lock()
	fmt.Println("state:", state)
	mutex.Unlock()
}

# プログラムを実行した結果、`mutex` で同期した操作を合計で約90000回実行したことがわかる。
$ go run mutexes.go
readOps: 83285
writeOps: 8320
state: map[1:97 4:53 0:33 2:15 3:2]

# 続いて、同様の状態管理をゴルーチンとチャネルだけを使って実装する方法を紹介する。