golang中sync.RWMutex和sync.Mutex区别


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golang中sync.RWMutex和sync.Mutex区别

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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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