Aufgaben-Python/courses/go/12_mutex_und_thread_safety

Go 12: Race Conditions, sync.Mutex & Atomics 🛡️

Willkommen zu Modul 12 des Go Cloud & Concurrency Lehrpfads!

In diesem Modul lernst du, wie du veränderliche Zustände in hochgradig parallelen Go-Anwendungen schützt. Du implementierst einen thread-sicheren In-Memory Cache mit sync.RWMutex, einen lock-freien Zähler mit sync/atomic und ein abgesichertes Bankkonto.

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💡 1. Das Wichtigste in Kürze

sync.Mutex vs. sync.RWMutex

• sync.Mutex:
  • mu.Lock() & mu.Unlock()
  • Schützt kritische Abschnitte exklusiv. Es darf immer nur genau eine Goroutine im Block sein.
• sync.RWMutex:
  • mu.RLock() & mu.RUnlock() für parallele Leser.
  • mu.Lock() & mu.Unlock() für exklusive Schreiber.
  • Ideal für leselastige Caches (Read-Heavy Caches).

Lock-Free mit sync/atomic

Für einfache Zähler oder Flags benötigt man keinen Mutex. sync/atomic nutzt direkte CPU-Befehle:

• atomic.AddInt64(&counter, 1)
• atomic.LoadInt64(&counter)
• atomic.StoreInt64(&counter, 0)

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🎯 Aufgaben in aufgabe.go

1. TODO 1 & 2 (SafeCache):
   • Definiere das Struct SafeCache mit mu sync.RWMutex und items map[string]string.
   • Set(key, val string): Schreibt mit mu.Lock().
   • Get(key string) (string, bool): Liest mit mu.RLock().
   • Delete(key string): Löscht mit mu.Lock().
   • Len() int: Gibt die Elementanzahl mit mu.RLock() zurück.
2. TODO 3 (AtomicCounter):
   • Definiere AtomicCounter mit val int64.
   • Implementiere Inc() int64, Add(delta int64) int64, Value() int64 und Reset().
3. TODO 4 (SafeBankAccount):
   • Definiere SafeBankAccount mit mu sync.Mutex und balance float64.
   • Deposit(amount float64): Erhöht das Guthaben sicher.
   • Withdraw(amount float64) error: Zieht Guthaben ab, wenn balance >= amount, sonst liefert es einen Fehler (errors.New("insufficient funds")).
   • Balance() float64: Gibt das aktuelle Guthaben zurück.

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🧪 Tests & Race Detector ausführen

go test -v -race ./...