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這篇文章主要介紹“Golang并發之RWMutex怎么使用”，在日常操作中，相信很多人在Golang并發之RWMutex怎么使用問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Golang并發之RWMutex怎么使用”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！
讀寫互斥鎖是一種同步原語，它允許多個協程同時訪問共享資源，同時確保一次只有一個協程可以修改資源。相較于互斥鎖，讀寫互斥鎖在讀操作比寫操作更頻繁的情況下，可以帶來更好的性能表現。
在 Go 語言中，RWMutex 是一種讀寫互斥鎖的實現，它提供了一種簡單有效的方式來管理對共享資源的并發訪問。它提供了兩種類型的鎖：讀鎖 和 寫鎖。
1、讀鎖（RLock() 、TryRLock() 和 RUnlock() 方法）
RWMutex 的讀鎖是一種共享鎖，當一個協程獲取了讀鎖后，其他協程也可以同時獲取讀鎖，從而允許并發的讀操作。
2、寫鎖（Lock()、TryLock() 和 Unlock() 方法）
RWMutex 的寫鎖是一種獨占鎖，當一個協程獲取了寫鎖后，其他協程無法獲取讀鎖或寫鎖，直到該協程釋放寫鎖。在寫鎖未被釋放之前，任何想要獲取讀鎖或寫鎖的 goroutine 都會被阻塞。
type RWMutex struct {
w Mutex
writerSem uint32 // 寫操作等待者
readerSem uint32 // 讀操作等待者
readerCount atomic.Int32 // 持有讀鎖的 goroutine 數量
readerWait atomic.Int32 // 請求寫鎖時，需要等待完成的讀鎖數量
}RWMutex 由以下字段組成：
w: 為互斥鎖，用于實現寫操作之間的互斥。
writerSem：寫操作的信號量。當有 goroutine 請求寫操作時，如果有其他的 goroutine 正在執行讀操作，則請求寫操作的 goroutine 將會被阻塞，直到所有的讀操作完成后，通過 writerSem 信號量解除阻塞。
readerSem：讀操作的信號量。當有 goroutine 請求讀操作時，如果此時存在寫操作，則請求讀操作的 goroutine 將會被阻塞，直到寫操作執行完成后，通過 readerSem 信號量解除阻塞并繼續執行。
readerCount：讀操作的goroutine數量，當readerCount為正數時，表示有一個或多個讀操作正在執行，如果 readerCount 的值為負數，說明有寫操作正在等待。
readerWait：寫操作的 goroutine 等待讀操作完成的數量。當一個寫操作請求執行時，如果此時有一個或多個讀操作正在執行，則會將讀操作的數量記錄到readerWait中，并阻塞寫操作所在的goroutine。寫操作所在的goroutine會一直阻塞，直到正在執行的所有讀操作完成，此時readerWait的值將被更新為 0，并且寫操作所在的goroutine將被喚醒。
RWMutex 常用方法：
Lock()：獲取寫鎖，擁有寫操作的權限；如果讀操作正在執行，此方法將會阻塞，直到所有的讀操作執行結束。
Unlock()：釋放寫鎖,并喚醒其他請求讀鎖的 goroutine。
TryLock()：嘗試獲取寫鎖，如果獲取成功，返回 true，否則返回 false，不存在阻塞的情況。
RLock()：獲取讀鎖，讀鎖是共享鎖，可以被多個 goroutine 獲取，但是如果有寫操作正在執行或等待執行時，此方法將會阻塞，直到寫操作執行結束。
RUnlock()：釋放讀鎖，如果所有讀操作都結束并且有等待執行的寫操作，則會喚醒對應的 goroutine。
TryRlock()：嘗試獲取讀鎖，如果獲取成功，返回 true，否則返回 false，不存在阻塞的情況。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
type Counter struct {
value int
rwMutex sync.RWMutex
}
func (c *Counter) GetValue() int {
c.rwMutex.RLock()
defer c.rwMutex.RUnlock()
return c.value
}
func (c *Counter) Increment() {
c.rwMutex.Lock()
defer c.rwMutex.Unlock()
c.value++
}
func main() {
counter := Counter{value: 0}
// 讀操作
for i := 0; i < 10; i++ {
go func() {
for {
fmt.Println("Value: ", counter.GetValue())
time.Sleep(time.Millisecond)
}
}()
}
// 寫操作
for {
counter.Increment()
time.Sleep(time.Second)
}
}上述代碼示例中定義了一個 Counter 結構體，包含一個 value 字段和一個 sync.RWMutex 實例 rwMutex。該結構體還實現了兩個方法：GetValue() 和 Increment()，分別用于讀取 value 字段的值和對 value 字段的值加一。這兩個方法在訪問 value 字段時，使用了讀寫鎖來保證并發安全。
在 main() 函數中，首先創建了一個 Counter 實例 counter，然后啟動了 10 個協程，每個協程會不斷讀取 counter 并打印到控制臺上。同時，main() 函數也會不斷對 counter 的 value 值加 1，每次加 1 的操作都會休眠 1 秒鐘。由于使用了讀寫鎖，多個讀操作可以同時進行，而寫操作則會互斥進行，保證了并發安全。
在 Go Mutex：保護并發訪問共享資源的利器 文章中，使用了 Mutex 實現了一個簡單的線程安全的緩存，但并不是最優的設計，對于緩存場景，讀操作比寫操作更頻繁，因此使用 RWMutex 代替 Mutex 會更好。
import "sync"
type Cache struct {
data map[string]any
rwMutex sync.RWMutex
}
func NewCache() *Cache {
return &Cache{
data: make(map[string]any),
}
}
func (c *Cache) Get(key string) (any, bool) {
c.rwMutex.RLock()
defer c.rwMutex.RUnlock()
value, ok := c.data[key]
return value, ok
}
func (c *Cache) Set(key string, value any) {
c.rwMutex.Lock()
defer c.rwMutex.Unlock()
c.data[key] = value
}上述代碼實現了一個協程安全的緩存，通過使用 RWMutex 的讀寫鎖，保證了 Get() 方法可以被多個 goroutine 并發地執行，而且只有在讀操作和寫操作同時存在時才會進行互斥鎖定，有效地提高了并發性能。
為了正確使用讀寫鎖，必須正確使用鎖的方法。對于讀操作，必須成對使用 RLock() 和 RUnlock() 方法，否則可能會導致程序 panic 或阻塞。
例如：如果缺少 RLock()，直接使用 RUnlock()方法，程序將會 panic，如果缺少 RUnlock() 方法，將會發生阻塞的形象。
同樣，對于寫操作，必須成對使用 Lock() 和 Unlock() 方法。
最佳實踐是使用 defer 來釋放鎖：為了保證鎖總是被釋放，即使在運行時錯誤或提前返回的情況下，也可以在獲得鎖后立即使用 defer 關鍵字來調度相應的解鎖方法。
rwMutex.RLock() defer rwMutex.RUnlock() // 讀操作 rwMutex.Lock() defer rwMutex.Unlock() // 寫操作
重復加鎖操作被稱為可重入操作。不同于其他一些編程語言的鎖實現（例如 Java 的 ReentrantLock），Go 的 mutex 并不支持可重入操作。
由于 RWMutex 內部是基于 Mutex 實現的寫操作互斥，如果發生了重復加鎖操作，就會導致死鎖。這個易錯場景在上篇文章中也提到了，還給出了代碼示例，感興趣的小伙伴可以去看看。
當有協程執行讀操作時，請求執行寫操作的協程會被阻塞。如果在讀操作中嵌入寫操作的代碼，寫操作將調用 Lock() 方法，從而導致讀操作和寫操作之間形成相互依賴關系。在這種情況下，讀操作會等待寫操作完成后才能執行 RUnlock()，而寫操作則會等待讀操作完成后才能被喚醒繼續執行，從而導致死鎖的狀態。
到此，關于“Golang并發之RWMutex怎么使用”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！
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