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第五章:同步原语与并发安全

学习目标

  • 深入理解sync包各种同步原语的实现原理
  • 掌握原子操作与CAS算法的应用
  • 熟练运用Context包进行并发控制
  • 建立并发安全编程的最佳实践

章节结构

本章将通过以下小节深入学习Go语言的同步原语与并发安全:

5.1 sync包详解

  • Mutex:互斥锁的实现原理
  • RWMutex:读写锁的设计
  • WaitGroup:等待组的使用
  • Once:单次执行保证
  • Cond:条件变量

5.2 原子操作与CAS算法

  • 原子操作的硬件支持
  • sync/atomic包详解
  • Compare-And-Swap算法
  • ABA问题与解决方案
  • 无锁数据结构设计

5.3 Context包的设计与应用

  • Context接口设计原理
  • 四种Context实现类型
  • 超时控制机制
  • 取消传播链
  • 值传递的最佳实践
  • 在HTTP和gRPC中的应用

5.4 并发安全的数据结构设计

  • 线程安全的设计原则
  • 锁粒度的选择策略
  • 无锁编程技术
  • 内存模型与可见性

5.5 内存模型与happens-before关系

  • Go内存模型详解
  • happens-before关系
  • 内存重排序问题
  • 同步原语的内存语义

5.6 实战练习与面试重点

  • 实战练习项目
  • 面试常见问题
  • 高级主题探讨
  • 性能优化技巧

学习检查点

  • 掌握sync包各种原语
  • 理解原子操作原理
  • 熟练使用Context包
  • 能够设计并发安全的数据结构
  • 完成所有实战练习

下章预告:Web开发与框架 - 深入学习Go语言Web开发技术栈