WaitGroup.Wait () وحواجز الذاكرة

في بيئة متعددة الخيوط حيث يتم الوصول إلى المتغيرات المشتركة، من الضروري فرض المزامنة لمنع النتائج غير المتوقعة. إحدى هذه الآليات في Go هي حزمة "sync.WaitGroup"، التي تسهل إدارة goroutines التي يتم تشغيلها بشكل متزامن.

يدور السؤال المطروح حول العلاقة بين "WaitGroup.Wait()" وحواجز الذاكرة داخل مجموعة مقتطف رمز محدد. في هذا المقتطف، يتم إطلاق إجراءات goroutines متعددة للتحقق من حالة معينة لمجموعة من العناصر. بعد اكتمال جميع goroutines، يتم استدعاء وظيفة "WaitGroup.Wait()" لحظر goroutine الاستدعاء حتى يصل عدد الانتظار إلى الصفر.

السؤال الذي يطرح نفسه: هل من الآمن التحقق من حالة المتغير المشترك "الحالة" بعد إرجاع "WaitGroup.Wait ()"؟

حواجز الذاكرة تشريح

حاجز الذاكرة عبارة عن تعليمات جهازية تفرض ترتيبًا محددًا للوصول إلى الذاكرة عبر سلاسل رسائل مختلفة. إنه يضمن أن تأثيرات الذاكرة المكتوبة التي يتم إجراؤها قبل الحاجز تكون مرئية لقراءات الذاكرة اللاحقة التي يتم إجراؤها بعد الحاجز.

في لغة Go، لا يتم كشف حواجز الذاكرة بشكل صريح للمبرمج. بدلاً من ذلك، تقوم عناصر المزامنة الأولية مثل "WaitGroup" و"sync.Mutex" بفرض حواجز الذاكرة ضمنيًا عند الضرورة. تنص وثائق "WaitGroup.Wait()" على أنه يتم الحظر حتى يصل عدد الانتظار إلى الصفر، دون إنشاء علاقة تحدث قبل حدوثها بشكل صريح. ومع ذلك، تكشف تفاصيل التنفيذ الداخلي أن "WaitGroup.Wait()" ينشئ بالفعل علاقة تحدث قبل ذلك. تعني هذه العلاقة أن جميع عمليات الكتابة في الذاكرة التي تم إجراؤها قبل "WaitGroup.Wait()" مضمونة لتكون مرئية لقراءات الذاكرة التي تم إجراؤها بعد "WaitGroup.Wait()".

فحص سلامة الحالة

استنادًا إلى العلاقة التي تحدث قبل والتي تم إنشاؤها بواسطة "WaitGroup.Wait()"، فمن الآمن التحقق من حالة المتغير المشترك "الحالة" بعد إرجاع "WaitGroup.Wait()". يضمن هذا الضمان أن جميع goroutines قد أكملت تنفيذها، مما يضمن تعديل قيمة "الحالة" بواسطة goroutine واحد على الأقل إذا تم استيفاء الشرط لأي من العناصر.

تحذير حالة السباق

من المهم ملاحظة أن سلامة التحقق من "الحالة" بعد "WaitGroup.Wait()" لا تنطبق إلا إذا كان عدد العناصر التي تتم معالجتها أكبر من واحد. إذا كان عدد العناصر واحدًا، فيمكن أن تحدث حالة سباق، حيث لا يقوم goroutine بتعديل "الحالة" قبل استدعاء "WaitGroup.Wait()". لذلك، يُنصح بتجنب هذا السيناريو من خلال التأكد من أن عدد العناصر دائمًا أكبر من عنصر واحد.