Phase 2: sync.Mutex & sync.RWMutex Runtime Mechanics

package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    ErrInsufficientFunds = errors.New("insufficient funds")
    ErrNegativeAmount    = errors.New("amount must be positive")
)

// BankAccount: รวบรวมตัวแปร Mutex ไว้ติดกับฟิลด์ข้อมูลที่ต้องการปกป้อง
type BankAccount struct {
    mu      sync.RWMutex // 24 Bytes: Reader/Writer Lock
    account string
    balance int64        // จำนวนเงินในหน่วยสตางค์ (Fixed-point Cents)
}

// NewBankAccount: Constructor คืนค่า Pointer เสมอ (ห้ามคืน Value เพื่อป้องกัน Mutex Copy!)
func NewBankAccount(acc string, initial int64) *BankAccount {
    return &BankAccount{
        account: acc,
        balance: initial,
    }
}

// Balance: การอ่านข้อมูล ใช้ Read Lock (RLock / RUnlock)
// อนุญาตให้ Goroutines อื่นอ่านพร้อมกันได้หลายร้อยตัวโดยไม่บล็อกกันเอง
func (a *BankAccount) Balance() int64 {
    a.mu.RLock()
    defer a.mu.RUnlock()
    return a.balance
}

// Deposit: การเขียนข้อมูล ใช้ Exclusive Lock (Lock / Unlock)
// จะบล็อกทั้ง Reader และ Writer ตัวอื่นทั้งหมดจนกว่าจะทำงานเสร็จ
func (a *BankAccount) Deposit(amount int64) error {
    if amount <= 0 {
        return ErrNegativeAmount
    }

    a.mu.Lock()
    defer a.mu.Unlock() // กฎเหล็ก: ปลดล็อกทันทีเมื่อฟังก์ชันคืนค่า แม้จะเกิด panic ก็ตาม!

    a.balance += amount
    return nil
}

// Withdraw: ตรวจสอบและตัดยอดเงินแบบ Atomic ภายใน Critical Section
func (a *BankAccount) Withdraw(amount int64) error {
    if amount <= 0 {
        return ErrNegativeAmount
    }

    a.mu.Lock()
    defer a.mu.Unlock()

    if a.balance < amount {
        return ErrInsufficientFunds
    }

    a.balance -= amount
    return nil
}

type Mutex struct {
    state int32  // 4 Bytes: Bitmask บันทึกสถานะ Lock, Woken, Starving และจำนวน Waiters
    sema  uint32 // 4 Bytes: Semaphore Token สำหรับให้ Runtime Park/Ready Goroutines
}

// src/sync/rwmutex.go (โครงสร้างระดับไบต์ของ sync.RWMutex = 24 Bytes)
type RWMutex struct {
    w           Mutex        // 8 Bytes: Mutex หลักสำหรับควบคุม Writers
    writerSem   uint32       // 4 Bytes: Semaphore สำหรับ Writer ที่รอ Reader ออกไปหมด
    readerSem   uint32       // 4 Bytes: Semaphore สำหรับ Reader ที่รอ Writer ปลดล็อก
    readerCount atomic.Int32 // 4 Bytes: จำนวน Readers ที่กำลังอ่านอยู่ (บวกค่าลบเมื่อ Writer รอ)
    readerWait  atomic.Int32 // 4 Bytes: จำนวน Readers ที่ Writer กำลังรอให้ออกไป
}