Golang并發操作中讀寫鎖的示例分析

這篇文章主要介紹Golang并發操作中讀寫鎖的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

golang讀寫鎖，其特征在于

• 讀鎖：可以同時進行多個協程讀操作，不允許寫操作

• 寫鎖：只允許同時有一個協程進行寫操作，不允許其他寫操作和讀操作

讀寫鎖有兩種模式。沒錯！一種是讀模式，一種是寫模式。當他為寫模式的話，作用和互斥鎖差不多，只允許有一個協程搶到這把鎖，其他協程乖乖排隊。但是讀模式就不一樣了，他允許你多個協程讀，但是不能寫。總結起來就是：

• 僅讀模式： 多協程可讀不可寫

• 僅寫模式： 單協程可寫不可讀

在32位的操作系統中，針對int64類型的值的讀和寫操作都不可能僅由一個CPU指令來完成。如若一個寫操作剛剛執行完第一個指令，就去進行另一個讀的協程，這樣就會讀到一個錯誤的數據。

下面看個例子吧：

先看主函數：

func main() {
    for i:=0;i<5;i++{
        wg06.Add(1)
        go write(i)

        wg06.Add(1)
        go read(i)
    }
    wg06.Wait()
}

每次開辟兩條協程，一條協程執行寫函數，另一條執行讀函數。然后放入等待組。共開辟五次。

在來看一看寫函數

func write(i int)  {
    //鎖定為僅寫模式，其他協程被阻塞
    rwm.Lock()

    fmt.Println(i,"writing...")
    <- time.After(10*time.Second)
    fmt.Println("write over!")

    rwm.Unlock()
    //解鎖僅寫模式
    wg06.Done()
}

這個Lock()就是執行讀寫鎖的寫模式，當這個模式進行時，只有這條協程能寫，其他協程都被阻塞。Unlock()就是解鎖這個僅鎖模式，等待組中的其他協程不再被阻塞。

再看一看讀模式：

func read(i int)  {
    rwm.RLock()

    fmt.Println(i,"reading...")
    <-time.After(10 * time.Second)
    fmt.Println(i,"read over!")

    rwm.RUnlock()
    wg06.Done()
}

RLock()就是執行讀寫鎖的讀模式，執行這個模式其他協程也能讀，但是都不能寫。

如果程序運行，寫協程先搶到鎖，所有協程就不能讀，只有這條寫協程能寫，其他人都等著。如果是讀協程搶到鎖，所以寫協程就不可能了，但是讀協程仍然可以搶。

現在你知道我們應該什么時候使用讀寫鎖了嗎？

在并發進行讀寫操作時，當讀的次數遠遠超過寫的次數的情況下，應該使用讀寫鎖來進行讀寫并發操作。

Golang讀寫鎖底層原理

在加讀鎖和寫鎖的工程中都使用atomic.AddInt32來進行遞增，而該指令在底層是會通過LOCK來進行CPU總線加鎖的，因此多個CPU同時執行readerCount其實只會有一個成功，從這上面看其實是寫鎖與讀鎖之間是相對公平的，誰先達到誰先被CPU調度執行，進行LOCK鎖cache line成功，誰就加成功鎖

底層實現的CPU指令

底層的2條指令，通過LOCK指令配合CPU的MESI協議，實現可見性和內存屏障，同時通過XADDL則用來保證原子性，從而解決可見性與原子性問題

// atomic/asm_amd64.s TEXT runtime∕internal∕atomic·Xadd(SB)
    LOCK
    XADDL   AX, 0(BX)

可見性與內存屏障、原子性， 其中可見性通常是指在cpu多級緩存下如何保證緩存的一致性，即在一個CPU上修改了了某個數據在其他的CPU上不會繼續讀取舊的數據，內存屏障通常是為了CPU為了提高流水線性能，而對指令進行重排序而來，而原子性則是指的執行某個操作的過程的不可分割

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