Go語言實戰筆記（十七）| Go 讀寫鎖

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前面的有篇文章在講資源競爭的時候，講互斥鎖，互斥鎖的根本就是當一個goroutine訪問的時候，其他goroutine都不能訪問，這樣肯定保證了資源的同步，避免了競爭，不過也降低了效能。

仔細剖析我們的情境，當我們讀取一個資料的時候，如果這個資料永遠不會被修改，那麼其實是不存在資源競爭的問題的，因為資料是不變的，不管怎麼讀取，多少goroutine同時讀取，都是可以的。

所以其實讀取並不是問題，問題主要是修改，修改的資料要同步，這樣其他goroutine才可以感知到。所以真正的互斥應該是讀取和修改、修改和修改之間，讀取和讀取是沒有互斥操作的。

所以這就延伸出來另外一種鎖，叫做讀寫鎖。

讀寫鎖可以讓多個讀操作同時並發，同時讀取，但是對於寫操作是完全互斥的。也就是說，當一個goroutine進行寫操作的時候，其他goroutine既不能進行讀操作，也不能進行寫操作。

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var count intvar wg sync.WaitGroupfunc main() {wg.Add(10)for i:=0;i<5;i++ {go read(i)}for i:=0;i<5;i++ {go write(i);}wg.Wait()}func read(n int) {fmt.Printf("讀goroutine %d 正在讀取...\n",n)v := countfmt.Printf("讀goroutine %d 讀取結束，值為：%d\n", n,v)wg.Done()}func write(n int) {fmt.Printf("寫goroutine %d 正在寫入...\n",n)v := rand.Intn(1000)count = vfmt.Printf("寫goroutine %d 寫入結束，新值為：%d\n", n,v)wg.Done()}

以上我們定義了一個共用的資源count，並且聲明了2個函數進行讀寫read和write，在main函數的測試中，我們同時啟動了5個讀寫goroutine進行讀寫操作，通過列印的結果來看，寫入操作是處於競爭狀態的，有的寫入操作被覆蓋了。通過go build -race也可以看到更明細的競爭態。

針對這種情況，第一個方案是加互斥鎖，同時智能有一個goroutine可以操作count，但是這種方法效能比較慢，而且我們說的讀操作可以不互斥，所以這種情況比較適合使用讀寫鎖。

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var count intvar wg sync.WaitGroupvar rw sync.RWMutexfunc main() {wg.Add(10)for i:=0;i<5;i++ {go read(i)}for i:=0;i<5;i++ {go write(i);}wg.Wait()}func read(n int) {rw.RLock()fmt.Printf("讀goroutine %d 正在讀取...\n",n)v := countfmt.Printf("讀goroutine %d 讀取結束，值為：%d\n", n,v)wg.Done()rw.RUnlock()}func write(n int) {rw.Lock()fmt.Printf("寫goroutine %d 正在寫入...\n",n)v := rand.Intn(1000)count = vfmt.Printf("寫goroutine %d 寫入結束，新值為：%d\n", n,v)wg.Done()rw.Unlock()}

我們在read裡使用讀鎖，也就是RLock和RUnlock，寫鎖的方法名和我們平時使用的一樣Lock和Unlock,這樣，我們就使用了讀寫鎖，可以並發的讀，但是同時只能有一個寫，並且寫的時候不能進行讀操作，現在我們再運行代碼，可以從輸出的資料看到，可以獨到新值了。

我們同時也可以使用go build -race 檢測，也沒有競爭提示了。

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我們在做Java開發的時候，肯定知道SynchronizedMap這個Map，它是一個在多線程下安全的Map，我們可以通過Collections.synchronizedMap(Map<K, V>)來擷取一個安全的Map，下面我們看看如何使用讀寫鎖，基於Go語言來實現一個安全的Map 。

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package commonimport ("sync")//安全的Maptype SynchronizedMap struct {rw *sync.RWMutexdata map[interface{}]interface{}}//儲存操作func (sm *SynchronizedMap) Put(k,v interface{}){sm.rw.Lock()defer sm.rw.Unlock()sm.data[k]=v}//擷取操作func (sm *SynchronizedMap) Get(k interface{}) interface{}{sm.rw.RLock()defer sm.rw.RUnlock()return sm.data[k]}//刪除操作func (sm *SynchronizedMap) Delete(k interface{}) {sm.rw.Lock()defer sm.rw.Unlock()delete(sm.data,k)}//遍曆Map，並且把遍曆的值給回呼函數，可以讓調用者控製做任何事情func (sm *SynchronizedMap) Each(cb func (interface{},interface{})){sm.rw.RLock()defer sm.rw.RUnlock()for k, v := range sm.data {cb(k,v)}}//產生初始化一個SynchronizedMapfunc NewSynchronizedMap() *SynchronizedMap{return &SynchronizedMap{rw:new(sync.RWMutex),data:make(map[interface{}]interface{}),}}

這個安全的Map被我們定義為一個SynchronizedMap的結構體，這個結構體裡有兩個欄位，一個是讀寫鎖rw,一個是儲存資料的data，data是map類型。

然後就是給SynchronizedMap定義一些方法，如果這些方法是增刪改的，就要使用寫鎖，如果是唯讀，就使用讀鎖，這樣就保證了我們資料data在多個goroutine下的安全性。

有了這個安全的Map我們就可以在多goroutine下增刪改查資料了，都是安全的。

這裡定義了一個Each方法，這個方法很有意思，用過Gradle的都知道，也有類似遍曆Map的方法。這個方法我們可以傳入一個回呼函數作為參數，來對我們遍曆的SynchronizedMap資料進行處理，比如我列印SynchronizedMap中的資料。

123	sm.Each(func(k interface{}, v interface{}) {fmt.Println(k," is ",v)})

sm就是一個SynchronizedMap，非常簡潔吧。

以上就是讀寫鎖使用的一個例子，我們可以把這個map資料當成快取資料，或者當成資料庫，然後使用讀寫鎖進行控制，可以多讀，但是只能有一個寫。

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