Golang 中的 条件变量（sync.Cond）详解

package main
 
import (
    "fmt"
    "time"
    "sync"
)
 
var 卷纸 int
var m sync.Mutex
var wg sync.WaitGroup
 
func 上厕所(姓名 string){
    m.Lock()
    defer func(){
        m.Unlock()
        wg.Done()
    }()
    fmt.Printf("%s 进到厕所\t",姓名)
    if 卷纸 >= 1 {  // 进到厕所第一件事是看还有没有纸
        fmt.Printf("正在拉屎中...\n")
        time.Sleep(time.Second)
        卷纸 -= 1
        fmt.Printf("%s 已用完厕所，正在离开\n",姓名)
        return
    }
    fmt.Printf("发现纸用完了，无奈先离开厕所\n")
}
 
func 加厕纸(){
    m.Lock()
    defer func(){
        m.Unlock()
        wg.Done()
    }()
    fmt.Printf("公园管理员 进到厕所\t")
    if 卷纸 <= 0 { // 管理员进到厕所是看纸有没有用完
        fmt.Printf("公园管理员 正在加新纸...\n")
        time.Sleep(time.Millisecond*500)
        卷纸 = 5
        fmt.Printf("公园管理员 已加上新厕纸，正在离开\n")
    }else{
        fmt.Printf("发现纸还没用完，先离开厕所\n")
    }
}
 
func main() {
    卷纸 = 5 // 厕所一开始就准备好了一卷纸，长度5米
    要排队上厕所的人 := [...]string{"老王","小李","老张","小刘","阿明","欣欣","西西","芳芳"}
    for _,谁 := range 要排队上厕所的人 {
        wg.Add(1)
        go 上厕所(谁)
    }
    wg.Add(1)
    go 加厕纸()
    wg.Wait()
}
 

package main
 
import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)
 
var (
    卷纸    int
    m     sync.Mutex
    wg    sync.WaitGroup
    厕所的排队 chan string
)
 
func 上厕所(姓名 string) {
    m.Lock() // 该语句的调用只说明本执行体（可理解成该姓名所指的那个人）加入到了厕所资源的争抢组中；
             // 而该语句的完成调用，才代表了从争抢组中脱颖而出，抢到了厕所；在完成调用之前，会一直阻塞在这里（可理解为这个人正在争抢中）
    defer func() {
        m.Unlock()
        wg.Done()
    }()
    fmt.Printf("%s 进到厕所\t", 姓名)
    if 卷纸 >= 1 { // 进到厕所第一件事是看还有没有纸
        fmt.Printf("正在拉屎中...\n")
        time.Sleep(time.Second)
        卷纸 -= 1
        fmt.Printf("%s 已用完厕所，正在离开\n", 姓名)
        return
    }
    fmt.Printf("发现纸用完了，无奈先离开厕所\n")
    厕所的排队 <- 姓名 // 再次加入厕所排队，期望下次可以成功如厕
}
 
func 加厕纸() {
    m.Lock()
    defer m.Unlock()
    fmt.Printf("公园管理员 进到厕所\t")
    if 卷纸 <= 0 { // 管理员进到厕所是看纸有没有用完
        fmt.Printf("公园管理员 正在加新纸...\n")
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
        卷纸 = 5
        fmt.Printf("公园管理员 已加上新厕纸，正在离开\n")
    } else {
        fmt.Printf("发现纸还没用完，先离开厕所\n")
    }
}
 
func main() {
    卷纸 = 5                                                                // 厕所一开始就准备好了一卷纸，长度5米
    要上厕所的人 := [...]string{"老王", "小李", "老张", "小刘", "阿明", "欣欣", "西西", "芳芳"} // 这里只是举几个人名例子，假设此处有源源不断的人去上厕所（读者可以随意改造人名来源）
    厕所的排队 = make(chan string, len(要上厕所的人))
    for _, 谁 := range 要上厕所的人 {
        厕所的排队 <- 谁
    }
    go func() { // 在这个执行体中，会不断从 厕所排队 中把人加入到 对厕所资源的争抢组中
        for 谁 := range 厕所的排队 {
            wg.Add(1)
            go 上厕所(谁)
        }
    }()
    wg.Add(1)
    go func() { // 在这个执行体中，代表公园管理员的个人时间线，他会每隔一段时间去加入争抢组进到厕所，检查纸还有没有
        for {
            time.Sleep(time.Millisecond * 1200)
            加厕纸()
        }
    }()
    wg.Wait()
}
 

package main
 
import (
    "fmt"
    "math"
    "strconv"
    "sync"
    "time"
)
 
var (
    卷纸   int
    m    sync.Mutex
    cond = sync.NewCond(&m)
)
 
func 上厕所(姓名 string) {
    m.Lock() // 该语句的调用只说明本执行体（可理解成该姓名所指的那个人）加入到了厕所资源的争抢组中；
             // 而该语句的完成调用，才代表了从争抢组中脱颖而出，抢到了厕所；在完成调用之前，会一直阻塞在这里（可理解为这个人正在争抢中）
    defer m.Unlock()
    fmt.Printf("%s 进到厕所\t", 姓名)
    for 卷纸 < 1 { // 进到厕所第一件事是看还有没有纸
        fmt.Printf("发现纸用完了，先离开厕所在附近歇息等待信号\n")
        cond.Wait() // 该语句的调用 相当于调用了 m.Unlock() 也就是退出了争抢组，而是先歇着等待纸加上的信号；
                    // 当收到纸加上的信号后，该语句会自动执行 m.Lock()，也就是会重新加入到厕所的争抢组中；
                    // 该语句的完成调用说明已经再次成功争抢到了厕所；
        fmt.Printf("%s 等到了厕纸已加的信号，并去再次抢到了厕所\t", 姓名)
    }
    fmt.Printf("正在拉屎中...\n")
    time.Sleep(time.Second)
    卷纸 -= 1
    fmt.Printf("%s 已用完厕所\t", 姓名)
    if 卷纸 < 1 { // 注意这里：在他用完厕所离开前，他需要看是不是纸已经用完了，如果用完了，就按下纸用尽的报警按钮，给公园管理员发送信号
        cond.Broadcast() // 想想，这里为什么不用 Signal() ？因为 Signal 只能通知到一个等待者，这样就有可能通知不到 公园管理员。可以试着把这里换成 Signal() 试下
        fmt.Printf("发现厕纸已用完，并按下了报警\t")
    }
    fmt.Printf("正在离开厕所\n")
}
 
func 加厕纸() {
    m.Lock()
    defer m.Unlock()
    fmt.Printf("公园管理员 进到厕所\t")
    for 卷纸 > 0 { // 管理员进到厕所是看纸有没有用完
        fmt.Printf("发现纸还没用完，先离开厕所在等纸用尽的报警消息\n")
        cond.Wait() // 如果纸没用完，就先去干其他工作，等纸用尽的报警消息
        fmt.Printf("公园管理员 等到了纸用尽的报警消息，并再次抢到了厕所\n")
    }
    fmt.Printf("公园管理员 正在加新纸...\n")
    time.Sleep(time.Millisecond * 500)
    卷纸 = 5
    cond.Broadcast() // 注意：公园管理员加完新纸后，要通过喇叭喊一声 “纸已加上” 的消息通知所有 因没纸而等待上厕所的人
    fmt.Printf("公园管理员 已加上新厕纸，并通过喇叭通知了该消息，并正在离开厕所\n")
}
 
func main() {
    卷纸 = 5  // 厕所一开始就准备好了一卷纸，长度5米
    要上厕所的人 := [...]string{"老王", "小李", "老张", "小刘", "阿明", "欣欣", "西西", "芳芳"} // 上厕所的人名模板
    go func() { // 在这个执行体中，代表厕所及厕所队列的时间线，厕所永远运营下去
        for i := 0; i < math.MaxInt; i++ { // 此循环通过编号加上上面的姓名模板来 创建源源不断 上厕所的人
            for _, 人名模板 := range 要上厕所的人 {
                谁 := 人名模板 + strconv.Itoa(i)
                go 上厕所(谁)
                time.Sleep(time.Millisecond * 500) // 平均每半秒有一个人去上厕所
            }
            fmt.Printf("\n====================>> 屏幕停止输出后，请按Enter键继续 <<====================\n\n")
            fmt.Scanln()
        }
    }()
    go func() { // 在这个执行体中，代表公园管理员的个人时间线，管理员永不退休
        for {
            // 注意：相比上个版本，此处不用再加 Sleep 函数了，因为 加厕纸() 函数中的 cond.Wait() 会在有纸的时候等待信号
            加厕纸()
        }
    }()
    end := make(chan bool)
    <-end
}