面试题：Go语言中Mutex实现线程安全操作的基本原理

Question

请简要阐述在Go语言里，Mutex（互斥锁）是如何实现线程安全操作的，并且举例说明在一个简单的共享变量读写场景中，如何正确使用Mutex来保证数据一致性。

Answer 1

Mutex实现线程安全操作原理

在Go语言中，Mutex（互斥锁）通过控制同一时间只有一个goroutine能够访问共享资源来实现线程安全操作。当一个goroutine获取到锁后，其他goroutine试图获取锁时会被阻塞，直到持有锁的goroutine释放锁。Mutex内部维护了一个状态标识锁的占用情况，以及一个等待队列来管理阻塞的goroutine。

共享变量读写场景示例

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    count int
    mu    sync.Mutex
)

func increment(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    mu.Lock()
    count++
    mu.Unlock()
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go increment(&wg)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final count:", count)
}

在上述代码中，count是共享变量，mu是Mutex实例。在increment函数中，通过mu.Lock()获取锁，对count进行操作后，通过mu.Unlock()释放锁，从而保证在多goroutine环境下对count的操作是线程安全的，确保数据一致性。