Синхронизация и sync

О чём этот блок

Каналы хороши, когда данные движутся от одной горутины к другой. Но счётчик запросов, кэш, флаг «инициализация выполнена» никуда не движутся: они лежат на месте, а к ним обращаются сотни горутин. Для такого общего состояния есть пакеты sync и sync/atomic.

Блок учит не только защищать данные, но и выбирать инструмент. Счётчик можно защитить мьютексом или атомиком, кэш — Mutex, RWMutex или неизменяемыми снимками через atomic.Value. Что быстрее, зависит от доли чтений, размера критической секции и числа ядер, поэтому выбор подтверждают бенчмарком, а не привычкой.

Что понадобится

• sync.Mutex и правило «все обращения к общим данным — под одной блокировкой».
• sync.RWMutex для нагрузки, где чтений намного больше, чем записей.
• atomic.Int64 и разница между неделимой операцией и неделимой последовательностью операций.
• sync.Once: ровно один запуск и общий результат для всех ожидающих.
• sync.Cond и проверка условия в цикле.
• Happens-before: почему без синхронизации запись одной горутины может быть не видна другой.

Задачи

• 05 · Thread-safe Counter (Mutex vs atomic) — две реализации одного счётчика и их цена при тысячах горутин.
• 06 · Потокобезопасный кэш (95% reads) — RWMutex против Mutex под нагрузкой, где почти все обращения — чтения.
• 07 · Idempotent Initializer (sync.Once) — инициализация выполняется один раз, и все вызывающие получают один результат, включая ошибку.
• 08 · WaitGroup своими руками — свой аналог WaitGroup на мьютексе и sync.Cond, без sync.WaitGroup и atomic.

Что прочитать

• sync: Mutex, RWMutex, Once, Cond, WaitGroup, Pool — каждый примитив, его гарантии и типичные ошибки.
• sync/atomic — атомики против мьютекса, конкуренция за ячейку, CAS.
• Модель памяти и happens-before — почему всё это вообще нужно.

// Идиома блока: читатели не мешают друг другу, писатель — один.
func (c *Cache) Get(k string) (any, bool) {
    c.mu.RLock()
    defer c.mu.RUnlock()
    v, ok := c.m[k]
    return v, ok
}