golang中sync.RWMutex和sync.Mutex区别

by · 2016年10月04日 · 1370 Words · ~3min reading time | Improve on

golang中sync.RWMutex和sync.Mutex区别

golang中sync包实现了两种锁 Mutex （互斥锁）和 RWMutex（读写锁），其中RWMutex是基于Mutex实现的，只读锁的实现使用类似引用计数器的功能．

type Mutex

    func (m *Mutex) Lock()
    func (m *Mutex) Unlock()
type RWMutex
    func (rw *RWMutex) Lock()
    func (rw *RWMutex) RLock()
    func (rw *RWMutex) RLocker() Locker
    func (rw *RWMutex) RUnlock()
    func (rw *RWMutex) Unlock()

其中Mutex为互斥锁，Lock()加锁，Unlock()解锁，使用Lock()加锁后，便不能再次对其进行加锁，直到利用Unlock()解锁对其解锁后，才能再次加锁．适用于读写不确定场景，即读写次数没有明显的区别，并且只允许只有一个读或者写的场景，所以该锁叶叫做全局锁．

func (m *Mutex) Unlock()用于解锁m，如果在使用Unlock()前未加锁，就会引起一个运行错误．

已经锁定的Mutex并不与特定的goroutine相关联，这样可以利用一个goroutine对其加锁，再利用其他goroutine对其解锁．

正常运行例子：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var l *sync.Mutex
    l = new(sync.Mutex)
    l.Lock()
    defer l.Unlock()
    fmt.Println("1")
}
结果输出：１

当Unlock()在Lock()之前使用时，便会报错

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var l *sync.Mutex
    l = new(sync.Mutex)
    l.Unlock()
    fmt.Println("1")
    l.Lock()
}
运行结果： panic: sync: unlock of unlocked mutex

当在解锁之前再次进行加锁，便会死锁状态

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var l *sync.Mutex
    l = new(sync.Mutex)
    l.Lock()
    fmt.Println("1")
    l.Lock()
}
运行结果：  1
 
  fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

RWMutex是一个读写锁，该锁可以加多个读锁或者一个写锁，其经常用于读次数远远多于写次数的场景．

func (rw *RWMutex) Lock()　　写锁，如果在添加写锁之前已经有其他的读锁和写锁，则lock就会阻塞直到该锁可用，为确保该锁最终可用，已阻塞的 Lock 调用会从获得的锁中排除新的读取器，即写锁权限高于读锁，有写锁时优先进行写锁定
func (rw *RWMutex) Unlock()　写锁解锁，如果没有进行写锁定，则就会引起一个运行时错误．

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var l *sync.RWMutex
    l = new(sync.RWMutex)
    l.Unlock()
    fmt.Println("1")
    l.Lock()
}
运行结果：panic: sync: unlock of unlocked mutex

func (rw *RWMutex) RLock() 读锁，当有写锁时，无法加载读锁，当只有读锁或者没有锁时，可以加载读锁，读锁可以加载多个，所以适用于＂读多写少＂的场景

func (rw *RWMutex)RUnlock()　读锁解锁，RUnlock 撤销单次 RLock 调用，它对于其它同时存在的读取器则没有效果。若 rw 并没有为读取而锁定，调用 RUnlock 就会引发一个运行时错误(注：这种说法在go1.3版本中是不对的，例如下面这个例子)。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var l *sync.RWMutex
    l = new(sync.RWMutex)
    l.RUnlock()　　　　//１个RUnLock
    fmt.Println("1")
    l.RLock()
}

运行结果：１
但是程序中先尝试 解锁读锁，然后才加读锁，但是没有报错，并且能够正常输出．

分析：go1.3版本中出现这种情况的原因分析，通过阅读源码可以很清晰的得到结果

func (rw *RWMutex) RUnlock() {
    if raceenabled {
        _ = rw.w.state
        raceReleaseMerge(unsafe.Pointer(&rw.writerSem))
        raceDisable()
    }<span style="color:#FF0000;">
    if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1) < 0 {　//readercounter初始值为０,调用RUnLock之后变为-1，继续往下执行
        // A writer is pending.
        if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) == 0 {　//此时readerwaiter变为１，1-1之后变为０,可以继续以后的操作．</span>
            // The last reader unblocks the writer.
            runtime_Semrelease(&rw.writerSem)
        }
    }
    if raceenabled {
        raceEnable()
    }
}

当RUnlock多于RLock多个时，便会报错，进入死锁．实例如下：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type s struct {
    readerCount int32
}

func main() {
    l := new(sync.RWMutex)
    l.RUnlock()
    l.RUnlock()　　　　　　　　//此处出现死锁
    fmt.Println("1")
    l.RLock()
}
运行结果：
1
 
  fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

总结：

所以在go1.3版本中，运行过程中允许RUnLock早于RLock一个，也只能早于１个（注：虽然代码允许，但是强烈不推荐使用），并且在早于之后必须利用RLock进行加锁才可以继续使用．

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