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读写锁相较于互斥锁有更低的粒度#xff0c;它允许并发读#xff0c;因此在读操作明显多于写操作的场景下能减少锁竞争的次数#xff0c;提高程序效率。
type RWMutex struct {w Mutex // held if there are pending writerswriterSem uint32 // sem…RWMutex
读写锁相较于互斥锁有更低的粒度它允许并发读因此在读操作明显多于写操作的场景下能减少锁竞争的次数提高程序效率。
type RWMutex struct {w Mutex // held if there are pending writerswriterSem uint32 // semaphore for writers to wait for completing readersreaderSem uint32 // semaphore for readers to wait for completing writersreaderCount int32 // number of pending readersreaderWait int32 // number of departing readers
}RWMutex 结构体中包含五个字段分别表示
w: 复用互斥锁writerSem 和 readerSem: 用于写等待读和读等待写的信号量readerCount:readerWait: 等待写锁释放的读者数量
读锁
RLock
当有 goroutine 写时是不允许读的这时会把 readerCount 设置为负这时读 goroutine 应该被阻塞
func (rw *RWMutex) RLock() {if atomic.AddInt32(rw.readerCount, 1) 0 {// 阻塞读runtime_SemacquireMutex(rw.readerSem, false, 0)}
}RUnlock
读锁解锁时只需要将 readerCount - 1, 如果结果小于零说明
原来 readerCount 0 || readerCount -rwmutexMaxReaders, 对未加锁的对象执行了解锁操作原来 readerCount 0, 有正在执行的写操作
func (rw *RWMutex) RUnlock() {if r : atomic.AddInt32(rw.readerCount, -1); r 0 {// Outlined slow-path to allow the fast-path to be inlinedrw.rUnlockSlow(r)}
}func (rw *RWMutex) rUnlockSlow(r int32) {if r1 0 || r1 -rwmutexMaxReaders {race.Enable()throw(sync: RUnlock of unlocked RWMutex)}// 所有读操作结束后触发写的写信号量if atomic.AddInt32(rw.readerWait, -1) 0 {// The last reader unblocks the writer.runtime_Semrelease(rw.writerSem, false, 1)}
}写锁
Lock
func (rw *RWMutex) Lock() {// 获取互斥写锁rw.w.Lock()// 阻塞读r : atomic.AddInt32(rw.readerCount, -rwmutexMaxReaders) rwmutexMaxReaders// 如果有人在读需要等待读锁释放if r ! 0 atomic.AddInt32(rw.readerWait, r) ! 0 {// 阻塞等待读锁释放runtime_SemacquireMutex(rw.writerSem, false, 0)}
}Lock 会先通过互斥锁阻塞写操作然后禁止读锁获取等待已经持有读锁的 goroutine 释放读锁这样可以避免连续的写操作使读陷入饥饿。
Unlock
func (rw *RWMutex) Unlock() {// 重新允许读锁获取r : atomic.AddInt32(rw.readerCount, rwmutexMaxReaders)if r rwmutexMaxReaders {race.Enable()throw(sync: Unlock of unlocked RWMutex)}// 触发等待中的写锁的信号量for i : 0; i int(r); i {runtime_Semrelease(rw.readerSem, false, 0)}// 互斥锁解锁rw.w.Unlock()
}总结
在极端情况下
如果完全没有写读锁加锁只是将 readerCount 加一解锁只是将其减一不存在锁竞争。如果只有写加锁和解锁都比互斥锁多了一个对 readerCount 取反操作
在一般情况下读锁在获取锁前会检查 readerCount, 如果为负说明有人在写则进入阻塞状态等待 readerSem 的信号写锁获取锁在得到互斥锁后会先设置 readerCount 为负阻止新的读者获取读锁然后需要等待所有已经持有读锁的 goroutine 释放读锁这里使用的是 readerWait 当 readerCount 为负时如果读锁被释放该量就会减一当 readerWait 0 时则说明所有在写锁获取之前获得的读锁都被释放了最后一个释放的读锁会通过 writerSem 通知写对象。
写锁释放时需要通过 readerSem 信号触发所有阻塞中的写对象。
