Go 爲什麼不支持可重入鎖？

大家好，我是煎魚。

程序裏的鎖，是很多小夥伴在寫分佈式應用時用的最多的一個利器之一。

使用 Go 的同學裏，絕大部分都有其他語言的經驗，就會對其中一點有疑惑，那就是 Go 裏的鎖，竟然不支持可重入？

爲此，今天煎魚帶大家一起來了解這裏的設計考量，看看爲什麼。

可重入鎖

如果對已經上鎖的普通互斥鎖進行 “加鎖” 操作，其結果要麼失敗，要麼會阻塞至解鎖。

鎖的場景如下：

• 在加鎖上：如果是可重入互斥鎖，當前嘗試加鎖的線程如果就是持有該鎖的線程時，加鎖操作就會成功。

• 在解鎖上：可重入互斥鎖一般都會記錄被加鎖的次數，只有執行相同次數的解鎖操作纔會真正解鎖。

簡單來講，可重入互斥鎖是互斥鎖的一種，同一線程對其多次加鎖不會產生死鎖，又或是導致阻塞。

不同語言間實現可能或多或少有些區別，但大體意思差不多。

請你想一下，Go 是怎麼樣的呢？

Go 支持情況

我們看到以下這個 Go 互斥鎖例子：

var mu sync.Mutex

func main() {
 mu.Lock()
 mu.Lock()
}

這段 Go 程序會阻塞嗎？不會，會報以下錯誤：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

Go 顯然是不支持可重入互斥鎖的。

官方回覆

Go 設計原則

在工程中使用互斥的根本原因是：爲了保護不變量，也可以用於保護內、外部的不變量。

基於此，Go 在互斥鎖設計上會遵守這幾個原則。如下：

• 在調用 mutex.Lock 方法時，要保證這些變量的不變性保持，不會在後續的過程中被破壞。

• 在調用 mu.Unlock 方法時，要保證：

• 程序不再需要依賴那些不變量。

• 如果程序在互斥鎖加鎖期間破壞了它們，則需要確保已經恢復了它們。

不支持的原因

講了 Go 自己的設計原則後，那爲什麼不支持可重入呢？

其實 Russ Cox 於 2010 年在《Experimenting with GO[1]》就給出了答覆，認爲遞歸（又稱：重入）互斥是個壞主意，這個設計並不好。

我們可以結合官方的例子來理解。

如下：

func F() {
        mu.Lock()
        ... do some stuff ...
        G()
        ... do some more stuff ...
        mu.Unlock()
}

func G() {
        mu.Lock()
        ... do some stuff ...
        mu.Unlock()
}

在上述代碼中，我們在 F 方法中調用 mu.Lock 方法加上了鎖。如果支持可重入鎖，接着就會進入到 G 方法中。

此時就會有一個致命的問題，你不知道 F 和 G 方法加鎖後是不是做了什麼事情，從而導致破壞了不變量，畢竟隨手起幾個協程做點壞事，也是完全可能的。

這對於 Go 是無法接受的，可重入的設計違反了前面所提到的設計理念，也就是：“要保證這些變量的不變性保持，不會在後續的過程中被破壞”。

基於上述原因，Go 官方團隊選擇了沒有支持該項特性。

總結

Go 互斥鎖沒有支持可重入鎖的設計，也是喜歡的大道至簡的思路了，可能的干擾比較多，不如直接簡單的來。

參考資料

[1]

Experimenting with GO: https://groups.google.com/g/golang-nuts/c/XqW1qcuZgKg/m/Ui3nQkeLV80J

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/pQBsAxnaBXkk7G1cdUgsww