Go 入门（23）：sync 包——Mutex、Once、Pool

更新时间：2026-09-01。本文是 languages/go/beginner/ 入门层第 23 篇，接 select 多路复用。sync 包提供基础同步原语，Mutex 保护共享数据，Once 确保只执行一次，Pool 减少对象分配。

本文要回答的问题

• Mutex 怎么用？Lock 和 Unlock 要配对，不配对会怎样？
• RWMutex 是什么？什么时候用读锁什么时候用写锁？
• sync.Once 做什么？还有什么"只执行一次"的方式？
• sync.Pool 是什么？什么时候用？

一、sync.Mutex：互斥锁

保护共享数据不被多个 goroutine 同时修改：

var counter int
var mu sync.Mutex

func increment() {
    mu.Lock()      // 加锁
    counter++      // 安全操作共享数据
    mu.Unlock()    // 解锁
}

// 使用
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 1000; i++ {
    wg.Add(1)
    go func() {
        defer wg.Done()
        increment()
    }()
}
wg.Wait()
fmt.Println(counter)  // 1000

规则：

• Lock() 和 Unlock() 必须配对使用
• 忘记 Unlock 会导致死锁——其他 goroutine 永远等不到锁
• 用 defer mu.Unlock() 确保解锁

二、sync.RWMutex：读写锁

读多写少的场景，用 RWMutex 比 Mutex 更高效：

type Cache struct {
    data map[string]string
    mu   sync.RWMutex
}

func (c *Cache) Get(key string) string {
    c.mu.RLock()      // 读锁，多个 goroutine 可以同时读
    defer c.mu.RUnlock()
    return c.data[key]
}

func (c *Cache) Set(key, value string) {
    c.mu.Lock()       // 写锁，排他，阻塞所有读和写
    defer c.mu.Unlock()
    c.data[key] = value
}

场景	用什么锁
只有一个 goroutine 写，其他读	RWMutex（读不阻塞读）
写频繁	Mutex 就够了
读多写少	RWMutex

三、sync.Once：只执行一次

var once sync.Once
var config *Config

func loadConfig() {
    once.Do(func() {
        config = loadConfigFromFile()  // 只执行一次
    })
}

多个 goroutine 同时调用 loadConfig()，once.Do 保证传入的函数只执行一次，其他 goroutine 会阻塞等待完成后返回。

用途：延迟初始化、单例模式。

四、sync.Pool：对象池

Pool 用来缓存临时对象，减少分配和 GC 压力：

var bufPool = sync.Pool{
    New: func() any {
        return bytes.NewBuffer(make([]byte, 0, 1024))
    },
}

func handleRequest() {
    buf := bufPool.Get().(*bytes.Buffer)
    buf.Reset()
    defer bufPool.Put(buf)

    // 使用 buf 处理请求
    json.NewEncoder(buf).Encode(data)
    // 用完放回池子
}

注意：

• Pool 里的对象可能被 GC 回收，不能保证 Get 一定拿到之前放回的对象
• 适合"每次用都差不多，创建成本高"的对象

五、常见坑对照

坑	现象	对策
忘记 Unlock	死锁，其他 goroutine 永远等	defer mu.Unlock()
锁了拷贝	拷贝的 Mutex 是新的，没锁	结构体里放 Mutex 传指针
RWMutex 写锁时读锁返回	脏读	写锁时 RLock 会等
Pool 对象被回收	Get 返回 nil	必须设置 New 函数

相关与延伸

下一篇：练习：猜数字游戏；Mutex 底层是 futex，进阶层讲；Go 的 sync 包和 C++ 的 std::mutex 对比，见 C 锁与并发。

一句话总结

Go sync 包：Mutex 保护共享数据，Lock/Unlock 配对 defer 保证解锁；RWMutex 读多写少时用，读锁不阻塞读，写锁排他；Once.Do 确保只执行一次，适合延迟初始化和单例；Pool 缓存临时对象，减少 GC 压力，必须设置 New 函数应对回收。