循环检查并发程序中的条件答案

【问题标题】：Loop to check condition in concurrent program循环检查并发程序中的条件
【发布时间】：2020-01-08 07:43:42
【问题描述】：

我正在阅读一本关于 Go 并发的书（我现在正在学习它），我发现了这段代码：

c  :=  sync.NewCond(&sync.Mutex{})
queue  :=  make([]interface{},  0,  10)
removeFromQueue  :=  func(delay  time.Duration) {
    time.Sleep(delay)
    c.L.Lock()
    queue  =  queue[1:]
    fmt.Println("Removed from queue")
    c.L.Unlock() c.Signal()
} 

for  i  :=  0;  i  <  10;  i++ {
    c.L.Lock()

    // Why this loop?
    for  len(queue)  ==  2 {
        c.Wait()
    }

    fmt.Println("Adding to queue")
    queue  =  append(queue,  struct{}{})
    go  removeFromQueue(1*time.Second)
    c.L.Unlock()
}

问题是我不明白作者为什么要引入注释标记的for循环。据我所知，如果没有它，程序是正确的，但作者说循环存在是因为Cond 会发出信号表示仅发生了某些事情，但这并不意味着状态已经真正改变了。

在什么情况下可能？

【问题讨论】：

这是哪本书？
"没有它，程序是正确的" 程序什么都不做，所以它不可能是“正确的”。我认为代码可以展示 Signal 和 Wait 如何协同工作。此代码是 Signal and Wait only 的示例，其余代码用于展示这些函数如何工作。如果没有它们，其余的代码就不会工作。它的存在只允许 Signal 和 Wait 存在。
你确定 for 循环的代码没有在单独的 goroutine 中执行吗？
@kostix 代码完全按照书中的内容复制。
@marco.m Katherine Cox-Buday 撰写的“Go 并发”。

标签： go concurrency goroutine

【解决方案1】：

手头没有实际的书，而只是一些看似断章取义的代码 sn-ps，很难说出作者的具体想法。但我们可以猜测。在包括 Go 在内的大多数语言中，关于条件变量都有一个普遍的观点：等待某个条件得到满足确实需要一个循环一般来说。在某些特定情况下，不需要循环。

我认为 Go 文档对此更清楚。特别是，sync 的func (c *Cond) Wait() 的文字描述说：

Wait 原子地解锁 c.L 并暂停调用 goroutine 的执行。稍后恢复执行后，Wait 在返回之前锁定 c.L。与其他系统不同，Wait 不能返回，除非被广播或信号唤醒。

因为当 Wait 第一次恢复时 c.L 没有被锁定，所以调用者通常不能假设 Wait 返回时条件为真。相反，调用者应该循环等待：
c.L.Lock()
for !condition() {
    c.Wait()
}
... make use of condition ...
c.L.Unlock()

我在解释循环原因的短语上加了粗体强调。

是否可以省略循环取决于不止一件事：

另一个 goroutine 在什么条件下调用 Signal 和/或 Broadcast？
有多少个 goroutine 正在运行，它们可能并行执行什么？

正如 Go 文档所说，在 Go 中我们不必担心一种情况，而在其他一些系统中我们可能会担心。在某些系统中，当Signal（或其等效项）实际上并未在条件变量上调用时，有时会恢复（通过Signal 的等效项）等效项Wait。

您引用的queue 示例特别奇怪，因为只有一个goroutine（运行for 循环的那个）可以添加条目到队列中。其余的 goroutine 仅删除个条目。因此，如果队列长度为 2，并且我们暂停并等待队列长度已更改的信号，则队列长度只能更改为 1 或 0：没有其他 goroutine 可以添加并且只有我们此时创建的两个 goroutine 可以从中删除。这意味着在给定这个特定示例的情况下，我们遇到了一种根本不需要循环的情况。

(奇怪的是queue的初始容量是10，这是我们要放入的项目，然后我们开始等待它的长度正好是2，所以我们不应该到达无论如何，如果我们要剥离可能添加到队列中的其他 goroutine，则在 len(queue) == 2 时等待的循环确实可以通过将计数从 2 降至 1 但没有机会恢复的删除来发出信号，直到插入发生，将计数推回到 2。但是，根据情况，直到两个其他 goroutine 每个添加了一个条目，该循环可能不会恢复。例如，计数到 3。那么当长度正好为 2 时为什么要重复循环？如果我们的想法是保留队列槽，我们应该在计数大于或等于 2 时循环。）

（除此之外，初始容量无关紧要，因为队列会在必要时动态调整大小。）

【讨论】：