Как работает мьютекс в корутинах?

Мьютекс (Mutex) в корутинах предоставляет механизм взаимного исключения для защиты общих ресурсов от одновременного доступа несколькими корутинами.

Принцип работы:

1. Захват мьютекса: Корутина, которая хочет получить доступ к защищенному ресурсу, вызывает метод lock().
2. Блокировка: Если мьютекс свободен, корутина неблокирующим образом захватывает его и продолжает выполнение. Если мьютекс занят другой корутиной, вызывающая корутина приостанавливается до тех пор, пока мьютекс не будет освобожден.
3. Освобождение мьютекса: После завершения работы с защищенным ресурсом, корутина вызывает метод unlock(), чтобы освободить мьютекс.

Ключевые особенности в корутинах:

• Неблокирующий lock() (при захвате свободного мьютекса): В отличие от традиционных потоков, где lock() может блокировать весь поток, в корутинах, если мьютекс свободен, захват происходит неблокирующим образом.
• Приостановка корутины (при занятом мьютексе): Если мьютекс занят, вызывающая корутина не блокирует поток, а приостанавливается до его освобождения. Это освобождает поток для выполнения других корутин.
• Функция расширения withLock: Удобный способ использования мьютекса, который автоматически захватывает и освобождает его, даже если внутри блока происходит исключение.

Пример использования:

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.sync.Mutex

val mutex = Mutex()
var counter = 0

suspend fun incrementCounter() {
    mutex.withLock {
        // Критическая секция - защищенный ресурс
        counter++
        delay(10) // Имитация работы
        println("Counter: $counter")
    } // Мьютекс автоматически освобождается здесь
}

fun main() = runBlocking {
    repeat(100) {
        launch {
            incrementCounter()
        }
    }
    delay(1000)
}

В этом примере incrementCounter является критической секцией, которая изменяет общий ресурс counter. Мьютекс гарантирует, что только одна корутина одновременно имеет доступ к этой секции, предотвращая состояние гонки. Использование withLock упрощает управление мьютексом.