รู้จักกับ Mutex ใน Golang คืออิหยัง หมดปัญหาเมื่อ Goroutine

Mutexes คือ ????

data structures ที่อยู่ใน sync package มันช่วยให้เราสามารถล็อคและปลดปลดล็อคข้อมูลเพื่อไม่ได้ให้เกิดความเสียหายจากการเข้าถึงข้อมูลพร้อมกัน เช่น การอ่านและเขียนในเวลาเดียวกันของคนละฟังก์ชัน ข้อมูลที่ได้อาจผิดพลาด

มาดูตัวอย่างกัน 

มาดูกันดีกว่าครับว่าทำไมเราต้องล็อคข้อมูลไว้ กลัวหายหรอ แล้วใครที่จะมาเอาไป คำตอบก็จะมาจากการที่ go สามารถใช้ goroutine ทำงานพร้อม ๆ กันในแต่ละฟังก์ชันได้ทำให้อาจเกิดเหตุการฟังก์ชันนึงเขียนข้อมูล อีกฟังก์ชันที่อ่านข้อมูลเข้าถึงข้อมูลตัวเดียวกันในเวลาพร้อมกัน

เราจะมาทำความเข้าใจทีละส่วนกัน

ส่วนแรกจะเป็นการใช้ package main ปกติสำหรับ go แล้วก็ import package ที่จำเป็นนั้นก็คือ sync และ fmt

• fmt ย่อมากจาก format เป็น package สำหรับ ใช้ในการแสดงผล

• sync เป็น package สำหรับใช้ในการจัดการ Mutex

ส่วนต่อมาจะเป็นการสร้างตัวแปรที่จำเป็นต่อการใช้งาน Mutex  

• mutex  sync.Mutex คือ สร้างตัวแปร mutex ขึ้นมา ที่มีชนิดเป็น sync.Mutex

• balance int สร้างตัวแปร balance ขึ้นมา โดยกำหนดชนิดข้อมูลเป็น int

func init() {} เป็นฟังก์ชันเริ่มต้นจะทำงานเพียงครั้งเดียวเท่านั้น โดยจะทำงานก่อนที่ฟังก์ชัน main() จะทำงาน โดยจากตัวอย่างนี้เราจะกำหนดให้เงินคงเหลือของเราเริ่มต้นที่ 1000 ในตัวแปร balance

ต่อมาจะสร้างฟังก์ชัน func deposit() ขึ้นมาค่ามาหนึ่งตัวซึ่งเป็น int โดยการทำงานของฟังก์ชัน deposit() มีดังนี้

• mutex.Lock() เป็นการเพื่อกำหนด critical section ของโค้ด

• defer mutex.Unlock เพื่อปลดล็อค critical section ของโค้ด แล้วมีการใส่ defer หน้าคำสั่ง เพื่อให้คำสั่งนี้ทำงานเมื่อฟังก์ชัน deposit() ทำงานเสร็จสิ้น

• แล้วก็แสดงผลค่าที่จะฝากเข้าบัญชี 

• balance += value บวกค่าที่จะฝากเข้าบัญชีเข้าไปในตัวแปร balance

• fmt.Println(“”)   แสดงผลบรรทัดว่าง

สุดท้ายจะเป็นฟังก์ชัน mian() ซึ่งเป็นฟังก์ชันการทำงานหลัก โดยเราจะสร้างตัวแปร wg ขึ้นมา โดยใช้คำสั่ง sync.WaitGroup สำหรับตัวแปร wg จะใช้ในการจัดการการทำงานของ Goroutine และจะเป็นตัวนับจำนวน Goroutine ที่กำลังทำงานอยู่ โดยจะเริ่มต้นทำงานด้วยค่า 0 และจะเพิ่มค่าขึ้นเมื่อมี Goroutine ทำงาน โดยใช้คำสั่ง wg.Add(1) จะลดค่าลงเมื่อ Goroutine ทำงานเสร็จสิ้น โดยใช้คำสั่ง wg.Done() จะทำการรอ Goroutine ทำงานเสร็จสิ้น โดยใช้คำสั่ง wg.Wait()

จากโค้ดการทำงานในฟังก์ชัน main() 

• var wg sync.WaitGroup เป็นการประกาศตัวแปร wg จะใช้ในการจัดการการทำงานของ Goroutine

• wg.Add(2)  จะเพิ่มค่าขึ้นเมื่อมี Goroutine ทำงานในที่นี้มี 2 goroutines

• fmt.Println(“Start Balance : “, balance) แสดงค่าของตัวแปร balance ก่อนทำการฝากเงิน

• แล้วเราก็ทำการสร้าง Goroutine ขึ้นมา โดยใช้คำสั่งดังนี้

จากตัวอย่าง Goroutine ที่ทำงานพร้อมกันคือฝากเงิน 200 และ 100 และเมื่อ routine ไหนทำงานเสร็จทำการลดค่าของตัวแปร wg ลง 1 ค่าจากคำสั่ง wg.Done()

หลังจากนั้นจะใช้คำสั่ง wg.Wait() เพื่อรอ Goroutine ทำงานเสร็จสิ้น แล้วทำการแสดงค่าของตัวแปร balance หลังทำการฝากเงินด้วยคำสั่ง fmt.Println(“Final Balance : “, balance)

สำหรับผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นดังนี้

จะเห็นได้ว่าค่าในส่วนของ balance เมื่อฝาก 100 ไปค่าใน balance ก็จะยังอยู่ที่ 1000 เท่าเดิมในเวลาเดียวกันกับที่เพิ่มค่า 200 เข้าใน balance ทำให้การเข้าถึงข้อมูลในเวลาเดียวกันอาจจะเกิดข้อผิดพลาดขึ้นได้

Ref. Using a Mutex in Go (Golang) – with Examples (sohamkamani.com)