WaitGroup.Wait() e barreiras de memória

Em um ambiente multithread onde variáveis ​​compartilhadas são acessadas, é essencial impor a sincronização para evitar resultados inesperados. Um desses mecanismos em Go é o pacote "sync.WaitGroup", que facilita o gerenciamento de goroutines em execução simultânea.

A questão em questão gira em torno da relação entre "WaitGroup.Wait()" e barreiras de memória dentro de um trecho de código específico. Neste trecho, várias goroutines são lançadas para verificar uma condição específica para um conjunto de itens. Depois que todas as goroutines forem concluídas, a função "WaitGroup.Wait()" é invocada para bloquear a goroutine chamadora até que a contagem de espera chegue a zero.

Surge a pergunta: é seguro verificar a condição da variável compartilhada "condição" após "WaitGroup.Wait()" retornar?

Barreiras de memória Dissecada

Uma barreira de memória é uma instrução de hardware que impõe uma ordem específica de acessos à memória em diferentes threads. Ele garante que os efeitos das gravações de memória realizadas antes da barreira sejam visíveis para leituras de memória subsequentes realizadas após a barreira.

Na linguagem Go, as barreiras de memória não são explicitamente expostas ao programador. Em vez disso, primitivas de sincronização como "WaitGroup" e "sync.Mutex" impõem implicitamente barreiras de memória quando necessário. a documentação para "WaitGroup.Wait()" afirma que ele bloqueia até que a contagem de espera chegue a zero, sem estabelecer explicitamente um relacionamento acontece antes. No entanto, detalhes de implementação interna revelam que "WaitGroup.Wait()" de fato estabelece um relacionamento que acontece antes. Esse relacionamento significa que todas as gravações de memória realizadas antes de "WaitGroup.Wait()" são garantidamente visíveis para leituras de memória realizadas após "WaitGroup.Wait()".

Verificação de condição de segurança

Com base no relacionamento acontece antes estabelecido por "WaitGroup.Wait()", é seguro verificar a condição da variável compartilhada "condição" após o retorno de "WaitGroup.Wait()". Esta garantia garante que todas as goroutines tenham concluído sua execução, garantindo que o valor de "condição" foi modificado por pelo menos uma goroutine se a condição foi atendida para algum dos itens.

Race Condition Advertência

É importante observar que a segurança de verificar "condição" após "WaitGroup.Wait()" só é válida se o número de itens sendo processados ​​for maior que um. Se o número de itens for um, pode ocorrer uma condição de corrida, onde nenhuma goroutine modifica a "condição" antes de "WaitGroup.Wait()" ser chamado. Portanto, é aconselhável evitar este cenário garantindo que o número de itens seja sempre maior que um.