如何正确使用 Go 语言中的读写锁

UCNC • 2024-10-03 23:53 • 编程

一、读写锁的概念

在并发编程中，读写锁是一种常见的同步机制。读写锁分为两种锁：读锁和写锁。多个 goroutine 可以同时获取读锁，但只能有一个 goroutine 获取写锁，其他 goroutine 等待写锁的释放。

读写锁的实现可以使用 sync 包中的 RWMutex 类型。使用 RWMutex 时，通过调用 RLock 和 RUnlock 方法来获取和释放读锁，调用 Lock 和 Unlock 方法来获取和释放写锁。

    var rwMutex sync.RWMutex
    // 获取读锁
    rwMutex.RLock()
    // 使用共享资源
    // 释放读锁
    rwMutex.RUnlock()
    // 获取写锁
    rwMutex.Lock()
    // 使用独占资源
    // 释放写锁
    rwMutex.Unlock()

二、使用读写锁的场景

通常情况下，读操作的频率远高于写操作。在这种情况下，使用读写锁可以提高并发访问共享资源的效率。

三、写操作实例

下面的代码演示了如何使用 RWMutex 实现线程安全的计数器，计数器可以使用 Get 方法获取当前计数值，使用 Add 方法增加计数值。

    type Counter struct {
        value int
        rwMutex sync.RWMutex
    }
    
    func (c *Counter) Get() int {
        c.rwMutex.RLock()
        defer c.rwMutex.RUnlock()
        return c.value
    }
    
    func (c *Counter) Add(n int) {
        c.rwMutex.Lock()
        defer c.rwMutex.Unlock()
        c.value += n
    }

四、读操作实例

下面的代码演示了如何使用 RWMutex 实现线程安全的缓存，缓存可以使用 Get 方法获取缓存值，使用 Set 方法设置缓存值。

    type Cache struct {
        cache map[string]string
        rwMutex sync.RWMutex
    }
    
    func (c *Cache) Get(key string) string {
        c.rwMutex.RLock()
        defer c.rwMutex.RUnlock()
        return c.cache[key]
    }
    
    func (c *Cache) Set(key string, value string) {
        c.rwMutex.Lock()
        defer c.rwMutex.Unlock()
        c.cache[key] = value
    }

五、读写锁的注意事项

在使用读写锁时，需要注意以下几点：

1、当需要更新共享资源时，必须持有写锁才能更新；

2、当只需要读取共享资源时，应该持有读锁，以允许多个 goroutine 在同一时间读取资源；

3、在使用 RLock 和 RUnlock 获取和释放读锁时，必须保证其成对出现，否则可能会导致死锁；

4、在使用 Lock 和 Unlock 获取和释放写锁时，必须保证其成对出现，否则可能会导致程序出现异常。

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