这种模式如何导致死锁？

Question

我有一个 (LRU) 缓存对象，但遇到了死锁……这怎么可能？

  type cache struct {
    mutex *sync.Mutex
    ...
  }

  func (this *cache) Init() {  // guaranteed to be called once, in main()
    this.mutex = &sync.Mutex{}
  }

  func (this *cache) f1() {
     // Pattern for accessing mute, at the top of any function of 'cache' where needed.
     this.mutex.Lock()
     defer this.mutex.Unlock()
     ...
  }


  func (this *cache) f2() {
     this.mutex.Lock()
     defer this.mutex.Unlock()
     ...
  }

在每个出现mutex 的函数中，只能使用这种模式访问它。 然而......我遇到了僵局。这怎么可能？

注意：这段代码已经在生产服务器上运行了 10 个月，这是我第一次得到它。

编辑：因此 f1() 可以（间接）调用 f2() 以根据答案获得死锁。没错，但在我的代码中这不会发生，所以我真的很想知道

Answer 1

如果cache 的一个方法调用另一个方法，并且都包含Lock() 调用，则很容易发生死锁。

看这个例子：

func (this *cache) f1() {
    this.mutex.Lock()
    defer this.mutex.Unlock()
    this.f2()
}

func (this *cache) f2() {
    this.mutex.Lock()
    defer this.mutex.Unlock()
}

func main() {
    c := &cache{}
    c.Init()
    c.f1()
    fmt.Println("Hello, playground")
}

输出（在Go Playground 上试试）：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [semacquire]:
sync.runtime_SemacquireMutex(0x1040a12c, 0x8)
    /usr/local/go/src/runtime/sema.go:62 +0x40
sync.(*Mutex).Lock(0x1040a128, 0x10429f5c)
    /usr/local/go/src/sync/mutex.go:87 +0xa0
main.(*cache).f2(0x10429f94, 0x1100c0)
    /tmp/sandbox647646735/main.go:23 +0x40
main.(*cache).f1(0x10429f94, 0xdf6e0)
    /tmp/sandbox647646735/main.go:19 +0xa0
main.main()
    /tmp/sandbox647646735/main.go:30 +0x60

请注意，从一种方法到另一种方法不需要直接调用，也可以是传递调用。例如cache.f1() 可能会调用foo()，这可能是一个“独立”函数，如果foo() 调用cache.f2()，我们就会陷入同样的​​死锁。

改进：

不要将您的接收者命名为this，这不是惯用语。你可以简单地称它为c。在此处阅读更多信息：In Go is naming the receiver variable 'self' misleading or good practice?

您可以嵌入互斥锁，使其使用方便，无需初始化。在此处阅读更多信息：When do you embed mutex in struct in Go?

type cache struct {
    sync.Mutex
}

func (c *cache) f1() {
    c.Lock()
    defer c.Unlock()
    c.f2()
}

func (c *cache) f2() {
    c.Lock()
    defer c.Unlock()
}

func main() {
    c := &cache{}
    c.f1()
    fmt.Println("Hello, playground")
}

当然这也会导致死锁。在Go Playground 上试试。另请注意，这固有地公开了互斥锁（因为嵌入类型以 lowecae 字母开头），因此任何人都可以调用 Lock() 和 Unlock() 方法。这取决于情况是否有问题。