Golang中sync.Map的實現(xiàn)原理

前面，我們講了map的用法以及原理 Golang中map的實現(xiàn)原理 ，但我們知道，map在并發(fā)讀寫的情況下是不安全。需要并發(fā)讀寫時，一般的做法是加鎖，但這樣性能并不高，Go語言在 1.9 版本中提供了一種效率較高的并發(fā)安全的 sync.Map，今天，我們就來講講 sync.Map的用法以及原理

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sync.Map與map不同，不是以語言原生形態(tài)提供，而是在 sync 包下的特殊結(jié)構(gòu)：

我們下來看下sync.Map結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體之間的關(guān)系如下圖所示：

總結(jié)一下：

Load方法比較簡單，總結(jié)一下：

總結(jié)如下：

Go 語言 channel 的阻塞問題

Hello，大家好，又見面了！上一遍我們將 channel 相關(guān)基礎(chǔ)以及使用場景。這一篇，還需要再次進階理解channel 阻塞問題。以下創(chuàng)建一個chan類型為int，cap 為3。

channel 內(nèi)部其實是一個環(huán)形buf數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，是一種滑動窗口機制，當make完后，就分配在 Heap 上。

上面，向 chan 發(fā)送一條“hello”數(shù)據(jù)：

如果 G1 發(fā)送數(shù)據(jù)超過指定cap時，會出現(xiàn)什么情況？

看下面實例：

以上會出現(xiàn)什么，chan 緩沖區(qū)允許大小為1，如果再往chan仍數(shù)據(jù)，滿了就會被阻塞，那么是如何實現(xiàn)阻塞的呢？當 chan 滿時，會進入 gopark，此時 G1 進入一個 waiting 狀態(tài)，然后會創(chuàng)建一個 sudog 對象，其實就sendq隊列，把 200放進去。等 buf 不滿的時候，再喚醒放入buf里面。

通過如下源碼，你會更加清晰：

上面，從 chan 獲取數(shù)據(jù)：

Go 語言核心思想：“Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.” 你可以看看這本書名叫：Effective Go

如果接收者，接收一個空對象，也會發(fā)生什么情況？

代碼示例 ：

也會報錯如下：

上面，從 chan 取出數(shù)據(jù)，可是沒有數(shù)據(jù)了。此時，它會把 接收者 G2 阻塞掉，也是和G1發(fā)送者一樣，也會執(zhí)行 gopark 將狀態(tài)改為 waiting，不一樣的點就是。

正常情況下，接收者G2作為取出數(shù)據(jù)是去 buf 讀取數(shù)據(jù)的，但現(xiàn)在，buf 為空了，此時，接收者G2會將sudog導(dǎo)出來，因為現(xiàn)在G2已經(jīng)被阻塞了嘛，會把G2給G，然后將 t := -ch 中變量 t 是在棧上的地址，放進去 elem ，也就是說，只存它的地址指針在sudog里面。

最后， ch - 200 當G1往 chan 添加200這個數(shù)據(jù)，正常情況是將數(shù)據(jù)添加到buf里面，然后喚醒 G2 是吧，而現(xiàn)在是將 G1 的添加200數(shù)據(jù)直接干到剛才G2阻塞的t這里變量里面。

你會認為，這樣真的可以嗎？想一想，G2 本來就是已經(jīng)阻塞了，然后我們直接這么干肯定沒有什么毛病，而且效率提高了，不需要再次放入buf再取出，這個過程也是需要時間。不然，不得往chan添加數(shù)據(jù)需要加鎖、拷貝、解鎖一序列操作，那肯定就慢了，我想Go語言是為了高效及內(nèi)存使用率的考慮這樣設(shè)計的。（注意，一般都是在runtime里面完成，不然會出現(xiàn)象安全問題。）

總結(jié) ：

chan 類型的特點：chan 如果為空，receiver 接收數(shù)據(jù)的時候就會阻塞等待，直到 chan 被關(guān)閉或者有新的數(shù)據(jù)到來。有這種個機制，就可以實現(xiàn) wait/notify 的設(shè)計模式。

相關(guān)面試題：

Go語言——sync.Map詳解

sync.Map是1.9才推薦的并發(fā)安全的map，除了互斥量以外，還運用了原子操作，所以在這之前，有必要了解下 Go語言——原子操作

go1.10\src\sync\map.go

entry分為三種情況：

從read中讀取key，如果key存在就tryStore。

注意這里開始需要加鎖，因為需要操作dirty。

條目在read中，首先取消標記，然后將條目保存到dirty里。（因為標記的數(shù)據(jù)不在dirty里）

最后原子保存value到條目里面，這里注意read和dirty都有條目。

總結(jié)一下Store：

這里可以看到dirty保存了數(shù)據(jù)的修改，除非可以直接原子更新read，繼續(xù)保持read clean。

有了之前的經(jīng)驗，可以猜測下load流程：

與猜測的 區(qū)別 ：

由于數(shù)據(jù)保存兩份，所以刪除考慮：

先看第二種情況。加鎖直接刪除dirty數(shù)據(jù)。思考下貌似沒什么問題，本身就是臟數(shù)據(jù)。

第一種和第三種情況唯一的區(qū)別就是條目是否被標記。標記代表刪除，所以直接返回。否則CAS操作置為nil。這里總感覺少點什么，因為條目其實還是存在的，雖然指針nil。

看了一圈貌似沒找到標記的邏輯，因為刪除只是將他變成nil。

之前以為這個邏輯就是簡單的將為標記的條目拷貝給dirty，現(xiàn)在看來大有文章。

p == nil，說明條目已經(jīng)被delete了，CAS將他置為標記刪除。然后這個條目就不會保存在dirty里面。

這里其實就跟miss邏輯串起來了，因為miss達到閾值之后，dirty會全量變成read，也就是說標記刪除在這一步最終刪除。這個還是很巧妙的。

真正的刪除邏輯：

很繞。。。。

Go并發(fā)編程之美-CAS操作

摘要： 一、前言 go語言類似Java JUC包也提供了一些列用于多線程之間進行同步的措施，比如低級的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類。相比Java來說go提供了獨特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來看看go中CAS操作 二、CAS操作 go中的Cas操作與java中類似，都是借用了CPU提供的原子性指令來實現(xiàn)。

go語言類似Java JUC包也提供了一些列用于多線程之間進行同步的措施，比如低級的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類。相比Java來說go提供了獨特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來看看go中CAS操作

go中的Cas操作與java中類似，都是借用了CPU提供的原子性指令來實現(xiàn)。CAS操作修改共享變量時候不需要對共享變量加鎖，而是通過類似樂觀鎖的方式進行檢查，本質(zhì)還是不斷的占用CPU 資源換取加鎖帶來的開銷（比如上下文切換開銷）。下面一個例子使用CAS來實現(xiàn)計數(shù)器

go中CAS操作具有原子性，在解決多線程操作共享變量安全上可以有效的減少使用鎖所帶來的開銷，但是這是使用cpu資源做交換的。

我簡單列舉了并發(fā)編程的大綱，需要詳細的私信“555”~~

文章題目：go語言需要加鎖嗎 go 加鎖
地址分享：http://chinadenli.net/article6/dodigog.html

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