Golang中map的安全使用
简单介绍
map数据类型在很多语言中都有，是一个key，value形式的hash表，从而将key，value进行一一映射，进行快速查找、添加、删除等操作。在Go语言中也不例外，提供了map数据结构类型。
内建map切忌开箱即用
golang中，map是引用类型，如指针切片一样，通过下面的代码声明后指向的是nil。这点在golang官方文档中也说明了，所以千万别直接声明后就使用，开始可能经常会犯下面的错：
1 var m map[string]string 2 m["result"] = "result"
上面的第一行代码并没有对map进行一个初始化，而却对其进行写入操作，就是对空指针的引用，这将会造成一个painc。所以，得记得用make函数对其进行分配内存和初始化：
1 m := make(map[string]string) 2 m["result"] = "result"
golang中的map并不是并发安全的
经常使用map，平时用着也很爽，但是突然某天流量上来了，程序不知不觉就挂了，还不清楚是怎么回事，明明以前用着好好的呀。所以有些好习惯在刚开始就养成，比如断言检查，并发安全考虑等。map纵然很好用，但也得谨慎。或许很多人还不知道，golang内建map其实并不是并发安全的，下面我自定义了一个结构体，赋其map属性，给其绑定Get，Set方法方便操作。请看下面代码：
1 // M 2 type M struct { 3 Map map[string]string 4 } 5 6 // Set ... 7 func (m *M) Set(key, value string) { 8 m.Map[key] = value 9 } 10 11 // Get ... 12 func (m *M) Get(key string) string { 13 return m.Map[key] 14 } 15
上面的代码中，给一个结构体赋予了一个map属性，且绑定了两个方法，进行读写操作。当你在写了一个test在单个goroutine中跑的时候或许没什么问题，或许多个goroutine中执行也没问题。
1 // TestMap 2 func TestMap(t *testing.T) { 3 c := helper.M{Map: make(map[string]string)} 4 wg := sync.WaitGroup{} 5 for i := 0; i < 10; i++ { 6 wg.Add(1) 7 go func(n int) { 8 k, v := strconv.Itoa(n), strconv.Itoa(n) 9 c.Set(k, v) 10 t.Logf("k=:%v,v:=%v\n", k, c.Get(k)) 11 wg.Done() 12 }(i) 13 } 14 wg.Wait() 15 t.Log("ok finished.") 16 }
然而当你你再添加的时候，goroutine再增加的时候，会报下面的错,也就是map并发写入出错。
1 === RUN TestMap 2 fatal error: concurrent map writes 3 4 goroutine 15 [running]: 5 runtime.throw({0x1046b5c6f?, 0x0?})
如何解决
其实要解决上面的问题也不难，出错原因golang已经写得很清楚了，concurrent map writes,并发写map异常，这个时候肯定想的是并发操作上能不能解决。
很显然，我们可以用锁机制解决上面的问题。我们将上面的map结构改成如下:
1 // M 2 type M struct { 3 Map map[string]string 4 lock sync.RWMutex // 加锁 5 } 6 7 // Set ... 8 func (m *M) Set(key, value string) { 9 m.lock.Lock() 10 defer m.lock.Unlock() 11 m.Map[key] = value 12 } 13 14 // Get ... 15 func (m *M) Get(key string) string { 16 defer m.lock.Unlock() 17 m.lock.Lock() 18 return m.Map[key] 19 }
在上面的代码中，我们引入了锁机制操作，从而保证了map在多个goroutine中的安全。这时再执行我们的test会发现其正常输出。
1 bbb_test.go:38: k=:37,v:=37 2 bbb_test.go:38: k=:40,v:=40 3 bbb_test.go:38: k=:93,v:=93 4 bbb_test.go:38: k=:39,v:=39 5 bbb_test.go:38: k=:41,v:=41 6 bbb_test.go:38: k=:90,v:=90 7 bbb_test.go:43: ok finished. 8 --- PASS: TestMap1 (0.00s) 9 PASS
或许你可以尝试下sync.Map
golang中的sync.Map是并发安全的，其实也就是sync包中golang自定义的一个名叫Map的结构体。结构体原型如下：
1 type Map struct { 2 mu Mutex 3 read atomic.Value // readOnly 4 dirty map[interface{}]*entry 5 misses int 6 }
可以看见有 Mutex，很显然也是用了锁机制的，从而来保证了并发安全。该包中的Map提供了Store、Load、Delete、Range等操。并且sync包中的Map是开箱可用的，也即是声明后就可以直接使用，如下：
1 // TestMap2 ... 2 func TestMap2(t *testing.T) { 3 var m sync.Map 4 wg := sync.WaitGroup{} 5 for i := 0; i < 100; i++ { 6 wg.Add(1) 7 go func(n int) { 8 k, v := strconv.Itoa(n), strconv.Itoa(n) 9 m.Store(k, v) 10 value, _ := m.Load(k) 11 t.Logf("key=%v,value=%v\n", k, value) 12 wg.Done() 13 }(i) 14 } 15 wg.Wait() 16 t.Log("ok finished.") 17 }
结果如下:
1 abc_test.go:43: key=80,value=80 2 abc_test.go:43: key=47,value=47 3 abc_test.go:43: key=63,value=63 4 abc_test.go:43: key=97,value=97 5 abc_test.go:48: ok finished. 6 --- PASS: TestMap2 (0.00s) 7 PASS
