sync.Map golang线程安全map

sync.Map golang线程安全map

在 2017 年发布的 Go 1.9 中正式加入了并发安全的字典类型sync.Map。这个字典类型提供了一些常用的键值存取操作方法,并保证了这些操作的并发安全。同时,它的存、取、删等操作都可以基本保证在常数时间内执行完毕。换句话说,它们的算法复杂度与map类型一样都是的。在有些时候,与单纯使用原生map和互斥锁的方案相比,使用sync.Map可以显著地减少锁的争用。sync.Map本身虽然也用到了锁,但是,它其实在尽可能地避免使用锁。
使用案例:

	var syncMap sync.Map// 该类型直接声明即可使用
    syncMap .Store("key", "value") // 存储值
    syncMap .Delete("key") //删除值
    syncMap .LoadOrStore("key", "value")// 获取值,如果没有则存储
    fmt.Println(syncMap .Load("key"))//获取值
    
    //遍历
    syncMap .Range(func(key, value interface{}) bool {
        fmt.Printf("key:%s ,value:%s \n", key, value)
        //如果返回:false,则退出循环,
        return true
    })

为什么说并发安全字典在尽量避免使用锁?

//sync.Map 包的结构
type Map struct {
   mu Mutex //锁
   
   /*
        由read字段的类型可知,sync.Map在替换只读字典的时候根本用不着锁。另外,这个只读字典
    在存储键值对的时候,还在值之上封装了一层。它先把值转换为了unsafe.Pointer类型的值,然后再把后者封     装,并储存在其中的原生字典中。如此一来,在变更某个键所对应的值的时候,就也可以使用原子操作了。
   */
   read atomic.Value// 只读字典
   /*
        它存储键值对的方式与read字段中的原生字典一致,它的键类型也是interface{},并且同样是把值先做   转换和封装后再进行储存的
   */
   dirty map[interface{}]*entry//脏字典。
   misses int//重建的判断条件
}

查找键值对的时候:会先去只读字典中寻找,并不需要锁定互斥锁。只有当确定“只读字典中没有,但脏字典中可能会有这个键”的时候,它才会在锁的保护下去访问脏字典。相对应的,sync.Map在存储键值对的时候,只要只读字典中已存有这个键,并且该键值对未被标记为“已删除”,就会把新值存到里面并直接返回,这种情况下也不需要用到锁。否则,它才会在锁的保护下把键值对存储到脏字典中。这个时候,该键值对的“已删除”标记会被
抹去。

当一个键值对应该被删除,但却仍然存在于只读字典中的时候,才会被用标记为“已删除”的方式进行逻辑删除,而不会直接被物理删除。

这种情况会在重建脏字典以后的一段时间内出现。不过,过不了多久,它们就会被真正删除掉。
在查找和遍历键值对的时候,已被逻辑删除的键值对永远会被无视。

对于删除键值对,sync.Map会先去检查只读字典中是否有对应的键。如果没有,脏字典中可能有,那么它就会在锁的保护下,试图从脏字典中删掉该键值对。最后,sync.Map会把该键值对中指向值的那个指针置为nil,这是另一种逻辑删除的方式。

除此之外,还有一个细节需要注意,只读字典和脏字典之间是会互相转换的。在脏字典中查找键
值对次数足够多的时候,sync.Map会把脏字典直接作为只读字典,保存在它的read字段中,然
后把代表脏字典的dirty字段的值置为nil。

在读操作有很多但写操作却很少的情况下,并发安全字典的性能往往会更好。在几个写操作当中,新增键值对的操作对并发安全字典的性能影响是最大的,其次是删除操作,最后才是修改操作。

如果被操作的键值对已经存在于sync.Map的只读字典中,并且没有被逻辑删除,那么修改它并
不会使用到锁,对其性能的影响就会很小。

posted @ 2021-08-26 11:47  曾冠男  阅读(242)  评论(0编辑  收藏  举报