概述

根據前面的一片文章：《Go併發程式設計–通過channel來實現訊號量原語》我們實現了訊號量的基本原語P和V操作，本章介紹如何通過P操作和V操作來實現互斥鎖。

實現原理

當我們把channel的容量設定為1時，P和V操作就變成了，lock和unlock操作。為什麼呢？我們來看下程式碼實現：

/* mutexes */
func (s semaphore) Lock() {
    s.P(1)
}

func (s semaphore) Unlock() {
    s.V(1)
}

上篇講過P和V操作的實現，當channel的容量只有一個，此時P和V的數量變為1時，進行P操作的協程只能有一個，在該協程執行完P操作沒有執行V操作時，其他協程只能等待，這樣就實現了只能有一個協程訪問臨界區的功能。

完整程式碼

package main

import (
    "fmt"
    "os"
    "time"
)

type Empty interface {}
type semaphore chan Empty

// 實現訊號量原語
// acquire n resources
func (s semaphore) P(n int) {
    e := new(Empty)
    for i := 0; i < n; i++ {
        s <- e
    }
}

// release n resources
func (s semaphore) V(n int
 
) {
    for i := 0; i < n; i++ {
        <-s
    }
}

// 通過以上原語實現互斥鎖
/* mutexes */
func (s semaphore) Lock() {
    s.P(1)
}

func (s semaphore) Unlock() {
    s.V(1)
}

// 工作協程，這裡只是列印0-99的整數
func printInt(sem semaphore) {
    sem.Lock()
    for i := 0; i < 100; i++ {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "%d\n"
 
, i)
    }
    sem.Unlock()
}

func main()  {
    sem := make(semaphore, 1)

    go printInt(sem)
    go printInt(sem)

    // 等待兩個goroutine結束
    time.Sleep(10e9)
    fmt.Fprintf(os.Stderr, "end\n")
}

當channel容量時1是，就只能有一個協程能完成P操作，直到該協程完成了V操作，其他協程才能進行P操作，這樣就實現了互斥鎖。

總結

通過channel實現的訊號量原語，我們實現了互斥鎖。通過P和V原語我們還能實現訊號量的一些操作，從而更好的控制協程間的通訊。如何實現訊號量操作，請繼續看後面的文章。