一篇學會 Go 的 TryLock 實現
在并發編程中，為了避免多線程同時讀寫共享資源，我們需要互斥。Go 標準庫提供了互斥鎖 sync.Mutex ，通過加鎖 Lock() 方法和解鎖 Unlock() 方法達到對共享資源的并發控制。
在之前的設計中，當鎖被占有，其他 goroutine 嘗試獲取鎖時會被阻塞。這種方式當然是合理的，但是在某些情況下，或許我們希望在獲取鎖失敗時，并不想停止執行，而是可以進入其他的邏輯。
在 Go 1.18 中，為 sync.Mutex 新增了一個新的方法 TryLock()，它是一種非阻塞模式的取鎖操作。當調用 TryLock() 時，該函數僅簡單地返回 true 或者 false，代表是否加鎖成功。
有了 TryLock 的存在，我們就可以由這樣的代碼：
m.Lock()
// 阻塞等待加鎖成功后的邏輯
轉變成這樣的邏輯
if m.TryLock(){
// 加鎖成功的邏輯
}else {
// 加鎖失敗的邏輯
}
TryLock 實現
在Go精妙的互斥鎖設計一文中，我們詳細分析過互斥鎖的設計，其代碼輕量簡潔，通過巧妙的位運算，僅僅采用 state 一個字段就實現了四個字段的效果，非常之精彩，建議感興趣的讀者一讀。
而 TryLock() 的實現更加簡單。
func (m *Mutex) TryLock() bool {
old := m.state
if old&(mutexLocked|mutexStarving) != 0 {
return false
}
// There may be a goroutine waiting for the mutex, but we are
// running now and can try to grab the mutex before that
// goroutine wakes up.
if !atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, old, old|mutexLocked) {
return false
}
if race.Enabled {
race.Acquire(unsafe.Pointer(m))
}
return true
}
當鎖被其他 goroutine 占有，或者當前鎖正處于饑餓模式，它將立即返回 false。
func (m *Mutex) Lock() {
// Fast path: grab unlocked mutex.
if atomic.CompareAndSwapInt32(&m.state, 0, mutexLocked) {
if race.Enabled {
race.Acquire(unsafe.Pointer(m))
}
return
}
// Slow path (outlined so that the fast path can be inlined)
m.lockSlow()
}
而當鎖可用時，TryLock() 會采用與 Lock() 方法一樣的方式去嘗試獲取鎖。但在獲取失敗時，與 Lock() 將不一樣，它不會自旋或者阻塞。這是一個完全的非阻塞獲取方式。
應用場景
正如 TryLock() 方法的注釋一樣，它的應用場景并不常見，并且也不被鼓勵使用。
// Note that while correct uses of TryLock do exist, they are rare,
// and use of TryLock is often a sign of a deeper problem
// in a particular use of mutexes.
在當前 Go1.18 標準庫源碼中，與 Lock() 方法被大量內部使用而截然不同的是，并沒有找到一處使用 TryLock() 的地方，僅僅在測試文件 mutex_test.go 中，有找到該方法的新增測試用例。
這里貼一個 TryLock 的使用場景討論：https://stackoverflow.com/questions/41788074/use-case-for-lock-trylock
另外，在開源社區已經有不少 Go 的 TryLock 實現庫。它們基于 sync.Mutex 通過 CAS 操作和 unsafe 指針實現 ;或者利用 channel 實現。
但是這些庫都不能競態檢測。因此，官方支持實現 TryLock 是必要的，避免 TryLock 被濫用。且由于可以集成競態檢測，相較于三方庫實現，有利于開發者發現問題。
總結
從 2012 年開始，實際上很早就有關于 Go 增加 TryLock 的 issue 討論，但是直到 Go 1.18 才被增加。這其中很大一部分原因是，并沒有合理的案例值得添加 TryLock。
Go Team 的負責人 rsc 之前提出的反對意見：TryLock 會鼓勵開發者對鎖進行不精確的思考，并最終導致競態問題。
另外，Go 1.18 除了為互斥鎖 sync.Mutex 新增了 TryLoc() 方法外，也為讀寫鎖 sync.RWMutex 新增了相應的 TryRLock() 和 TryLock() 方法。
正如新增的這三個方法的注釋，雖然使用它們的情況存在，但很少見，使用需謹慎。
