WaitGroup.Wait() und Speicherbarrieren: Klärung der Garantien

In Go ist der WaitGroup-Typ ein Synchronisationsprimitiv, das zum Verfolgen der verwendet wird Fertigstellung einer Reihe von Goroutinen. Es stellt sich die Frage: Wenn wg.Wait() aufgerufen wird, um auf den Abschluss aller Goroutinen zu warten, impliziert das eine Speicherbarriere? Wir werden uns mit dieser Frage befassen und die offizielle Dokumentation und damit verbundene Diskussionen untersuchen.

Die WaitGroup-Spezifikation und -Dokumentation besagt, dass WaitGroup.Wait blockiert, bis der Zähler Null erreicht, was anzeigt, dass alle Goroutinen abgeschlossen wurden. Eine Speicherbarriere wird jedoch nicht ausdrücklich erwähnt.

Diskussionen im Go-Forum deuteten auf die Existenz einer Passes-Before-Beziehung zwischen wg.Wait() und wg.Done() hin. Eine Passiert-Before-Beziehung stellt sicher, dass alle Vorgänge, die vor dem ersten Ereignis (in diesem Fall wg.Wait()) ausgeführt wurden, garantiert abgeschlossen sind, bevor alle Vorgänge nach dem zweiten Ereignis (wg.Done()) ausgeführt wurden.

Im angegebenen Beispielcode prüfen die Goroutinen, ob Elemente eine Bedingung erfüllen, und setzen die Bedingungsvariable in diesem Fall auf „true“. Ohne eine Speicherbarriere wird die Bedingungsvariable möglicherweise nicht sofort aktualisiert, was zu potenziellen Race-Bedingungen führen kann.

Allerdings wurde von Ian Lance Taylor bestätigt, dass es tatsächlich eine Vorher-Geschehen-Beziehung zwischen wg.Wait( ) und wg.Done(). Dies bedeutet, dass alle Aktualisierungen der Bedingungsvariablen, die vor dem Aufruf von wg.Done() vorgenommen wurden, nach der Rückkehr von wg.Wait() garantiert für die Haupt-Goroutine sichtbar sind.

Dies verdeutlicht zwar die sichere Verwendung der Bedingungsvariablen , ist es wichtig zu beachten, dass der Code immer noch anfällig für Rennbedingungen ist, wenn mehrere Elemente verarbeitet werden. Dies liegt daran, dass mehrere Goroutinen die Bedingungsvariable möglicherweise gleichzeitig auf „true“ setzen könnten, was zu einem falschen Wert führen könnte.

Daher wg.Wait() zwar eine „Passiert-vorher“-Beziehung bereitstellt, ist es wichtig, zusätzliche Synchronisierung zu verwenden Mechanismen wie Mutexe, wenn mehrere Goroutinen auf gemeinsam genutzte Daten zugreifen, um Datenrennen zu verhindern.