Golang中的互斥锁Mutex与读写锁RWMutex详解

Golang中的sync包实现了两种锁：互斥锁（Mutex）和读写锁（RWMutex）。

互斥锁（sync.Mutex）

• 使用Lock方法加锁，使用Unlock方法解锁，Golang从1.18新增了TryLock方法，用于尝试获取锁，返回成功或者失败；
• 如果Mutex被一个goroutine获取后，其他goroutine只能等到这个goroutine释放该Mutex后才能获取；
• 使用Lock方法加锁后，不能再次加锁，直到使用Unlock方法释放锁后才能再次加锁；加锁之前使用Unlock方法会导致panic；
• Mutex并不与特定的goroutine相关联，一个goroutine加锁，也可以使用另一个goroutine解锁；
• 在同一个goroutine中的Mutex解锁之前再次进行加锁，会导致死锁。

互斥锁的一个经典案例是对切片进行并发安全的操作，代码如下：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var mu sync.Mutex
var slice []int

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			for j := 0; j < 100; j++ {
				mu.Lock()
				slice = append(slice, j)
				mu.Unlock()
			}
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
	fmt.Println(len(slice))
}

首先定义了一个长度为0的slice，并发地对其进行了1000次append操作。

读写锁（RWMutex）

• RWMutex该锁可以加多个读锁（RLock）或者一个写锁（Lock），Golang从1.18新增了TryLock和TryRLock方法，分别用于尝试获取写锁和读锁，返回成功或者失败。
• 读锁被占用的情况下会阻止写，不会阻止读，多个goroutine可以同时获得读锁。
• 写锁会阻止其他goroutine对写锁和读锁的获取。

看一个代码示例：

package main

import (
	"log"
	"sync"
)

var mu sync.RWMutex
var m map[string]string

func main() {
	m = make(map[string]string)

	mu.Lock()
	m["a"] = "A"
	mu.Unlock()

	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(i int) {
			mu.RLock()
			log.Println(m["a"]) // 并发读
			mu.RUnlock()
			wg.Done()
		}(i)
	}
	wg.Wait()
}

首先定义了一个map，然后对其进行了一次写操作和10次并发读操作。在并发读的时候，使用读锁来支持并发访问。

小结

本文讲解了互斥锁和读写锁的特点，两种锁都可以用于协调多个并发访问共享资源的同步机制。可以看出互斥锁适用于读写不确定，并且只有一个读或者写的场景；读写锁适用于读多写少的场景，可以有更高的性能。需要注意的是尽量避免在锁的范围内进行耗时较长的操作，以免影响性能。