在日常开发中，我们经常会遇到高并发的业务场景，比如钱包系统的转账。如何保证并发情况下的数据一致性，是 Go 工程师必须掌握的技能之一。今天我用一个简单的钱包转账例子，带大家看看 Go 中数据竞争是怎么发生的，以及如何用 sync.Mutex 和 sync.RWMutex 来解决。
1. 从问题开始：并发转账的数据错乱
假设我们实现了一个简单的钱包结构体 Wallet，并提供了转账方法：
代码语言：go
AI代码解释
type Wallet struct { Balance int } func (w *Wallet) Transfer(amount int, target *Wallet) { if w.Balance >= amount { w.Balance -= amount target.Balance += amount } }
在 main 函数里，我们让两个用户账户各自初始余额 1000，然后模拟 1000 个并发协程，每次从 userA 转账 1 元给 userB：
代码语言：go
AI代码解释
func main() { userA := &Wallet{Balance: 1000} userB := &Wallet{Balance: 1000} var wg sync.WaitGroup wg.Add(1000) for i := 0; i < 1000; i++ { go func() { defer wg.Done() userA.Transfer(1, userB) }() } wg.Wait() fmt.Printf("UserA余额: %d\n", userA.Balance) fmt.Printf("UserB余额: %d\n", userB.Balance) }
预期结果：
- A 转出 1000 元后余额为 0
- B 收入 1000 元后余额为 2000
但实际运行多次后，输出往往并不一致，比如：
代码语言：bash
AI代码解释
UserA余额: 312 UserB余额: 1688
为什么会这样？
2. 问题的根源：数据竞争
原因在于：
- 多个 goroutine 同时在修改
userA.Balance和userB.Balance w.Balance -= amount和target.Balance += amount并不是原子操作- 导致读写交叉时数据覆盖或丢失，形成 race condition（竞态条件）
我们可以用 Go 内置的 -race 工具检测：
代码语言：bash
AI代码解释
$ go run -race main.go ================== WARNING: DATA RACE Read at 0x00c000114038 by goroutine 14: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:13 +0x78 main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Previous write at 0x00c000114038 by goroutine 8: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:14 +0x9c main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Goroutine 14 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c Goroutine 8 (finished) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c ================== ================== WARNING: DATA RACE Read at 0x00c000114038 by goroutine 14: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:14 +0x8c main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Previous write at 0x00c000114038 by goroutine 24: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:14 +0x9c main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Goroutine 14 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c Goroutine 24 (finished) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c ================== ================== WARNING: DATA RACE Read at 0x00c000114048 by goroutine 14: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:15 +0xb8 main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Previous write at 0x00c000114048 by goroutine 24: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:15 +0xc8 main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Goroutine 14 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c Goroutine 24 (finished) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c ================== ================== WARNING: DATA RACE Write at 0x00c000114038 by goroutine 18: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:14 +0x9c main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Previous write at 0x00c000114038 by goroutine 30: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:14 +0x9c main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Goroutine 18 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c Goroutine 30 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c ================== ================== WARNING: DATA RACE Write at 0x00c000114048 by goroutine 32: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:15 +0xc8 main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Previous write at 0x00c000114048 by goroutine 25: main.(*Wallet).Transfer() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:15 +0xc8 main.main.func1() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:28 +0x74 Goroutine 32 (running) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c Goroutine 25 (finished) created at: main.main() /Users/mac/vscode/mengbin/mengbin92.github.io/_posts/test.go:26 +0x9c ================== UserA余额: 92 UserB余额: 1769 Found 5 data race(s) exit status 66
输出会提示存在 DATA RACE，验证了我们的推断。
3. 解决方案一：加锁 —— sync.Mutex
最直接的办法就是用 互斥锁 (sync.Mutex) 保护共享数据，确保在同一时间只有一个 goroutine 能执行转账操作。
代码语言：go
AI代码解释
type Wallet struct { Balance int mu sync.Mutex } func (w *Wallet) Transfer(amount int, target *Wallet) { w.mu.Lock() defer w.mu.Unlock() if w.Balance >= amount { w.Balance -= amount target.mu.Lock() target.Balance += amount target.mu.Unlock() } }
这样，每次转账都必须拿到锁，保证操作的完整性。
再次运行程序，结果稳定为：
代码语言：bash
AI代码解释
UserA余额: 0 UserB余额: 2000
问题解决。
4. 优化方案：读写锁 —— sync.RWMutex
但是，如果钱包的读操作（比如查询余额）非常频繁，而写操作相对较少，这时使用 sync.Mutex 会导致读操作也被阻塞，降低整体性能。
Go 提供了 读写锁 sync.RWMutex：
- 多个读可以并发执行（
RLock/RUnlock） - 写操作依然互斥（
Lock/Unlock）
修改代码如下：
代码语言：go
AI代码解释
type Wallet struct { Balance int mu sync.RWMutex } func (w *Wallet) Transfer(amount int, target *Wallet) { w.mu.Lock() defer w.mu.Unlock() if w.Balance >= amount { w.Balance -= amount target.mu.Lock() target.Balance += amount target.mu.Unlock() } } func (w *Wallet) GetBalance() int { w.mu.RLock() defer w.mu.RUnlock() return w.Balance }
这样：
- 转账写操作依然是串行的
- 查询余额可以并发进行，不会相互阻塞
- 在高并发场景下，系统的整体性能会显著提升
5. 总结
通过这个钱包转账的例子，我们可以总结 Go 并发下的几个关键点：
- 数据竞争是并发编程的常见问题，务必通过
-race检测工具来排查 - 互斥锁 Mutex 是解决写并发最直接可靠的方法
- 如果读多写少，可以选择 读写锁 RWMutex，提升读取并发能力
- 在实际系统中，还要结合业务逻辑，比如数据库事务、分布式锁，保证数据一致性
Go 并发编程的核心是对共享资源的正确管理，合理使用 Mutex 和 RWMutex，才能写出既安全又高效的代码。
