GO中sync 包的 RWMutex 读写互斥锁

背景

Mutex 互斥锁是严格锁定读和写，如果我们需要单独对读或者写添加锁需要使用 sync包的RWMutex
针对读多写少的情况：

读写锁的原则是
1、可以随便读，多个协程同时读。
2、写的时候，不能读也不能写。

RWMutex 简介

RWMutex 类型一共有 6 个方法，

RLock/RUnlock：RLock 锁定读操作，如果锁已被写操作持有，RLock 方法会被阻塞，直到锁释放；如果锁已被读操作持有，则无限制，可以读取内容。RUnlock 是读操作对应的释放锁的方法。

Lock/Unlock：Lock 锁定读写操作，不管是读操作持有锁，还是写操作持有锁，Lock 方法都会被阻塞，直到锁释放。Unlock 是对应的释放锁方法。一般用于写操作的场景。

rUnlockSlow：检查读操作是否全部释放锁，如果读锁全部释放，才可以唤醒写操作去请求写锁。

RLocker：RLocker 为读操作返回一个 Locker 接口，它的 Lock 方法会调用 RWMutex 类型的 RLock方法，它的 Unlock 方法会调用 RWMutex 类型的 RUnlock方法。

其中 RLock() 和 RLock() 之间并不互斥，可以共享锁，Lock() 和 Lock() 之间还有 RLock() 和 Lock() 之间是互斥的.

代码验证

多个协程请求读锁 RLock() 和 RLock()

package mainimport ("fmt""time""sync"
)// 声明Mutex变量
var mu *sync.RWMutex
var count = 0
func main() {mu = new(sync.RWMutex)for i:= 0; i< 1000; i++ {go readLock(i)}time.Sleep(2*time.Second)
}func readLock(i int) {mu.RLock()count++fmt.Println(i," Read Lock is", count)mu.RUnlock()
}

如上代码所示， 我们启动1000个协程，每个协程执行的readLock 中都添加了 RLock(). 执行结果如下：

结果发现，count 数字打印杂乱无章，说明这些协程同时持有锁，多个RLock() 之间并不互斥。

读写交错 RLock() 和 Lock()

写入的时候读取

package mainimport ("fmt""time""sync"
)// 声明Mutex变量
var mu *sync.RWMutex
var count = 0
func main() {mu = new(sync.RWMutex)for i := 0; i< 5; i++ {go readLock(1)}for i := 0; i< 5; i++ {go writLock(1)}time.Sleep(30*time.Second)
}func writLock(i int){mu.Lock()fmt.Println(i," Writ Lock start", count)count++fmt.Println(i," Writ Lock is", count)time.Sleep(1 *time.Second)fmt.Println(i," Writ Lock done", count)mu.Unlock()
}func readLock(i int) {mu.RLock()fmt.Println(i," Read Lock is", count)// time.Sleep(10 *time.Second)fmt.Println(i," Read Lock done")mu.RUnlock()
}

Lock() 写入的时候，sleep 期间， 使用 RLock() 读取， 结果如下

发现在 write 等待的时候 read 并没有获得锁， 说明 Lock() 锁未释放， RLock() 不能获得锁

读取的时候写入

package mainimport ("fmt""time""sync"
)// 声明Mutex变量
var mu *sync.RWMutex
var count = 0
func main() {mu = new(sync.RWMutex)for i := 0; i< 10; i++ {go readLock(1)}for i := 0; i< 10; i++ {go writLock(1)}time.Sleep(15*time.Second)
}func writLock(i int){mu.Lock()fmt.Println(i," Writ Lock start", count)count++fmt.Println(i," Writ Lock is", count)// time.Sleep(1 *time.Second)fmt.Println(i," Writ Lock done", count)mu.Unlock()
}func readLock(i int) {mu.RLock()fmt.Println(i," Read Lock is", count)time.Sleep(10 *time.Second)fmt.Println(i," Read Lock done")mu.RUnlock()
}

在 RLock() sleep 期间， 使用 Lock() 结果如下

read 期间， writ 并没有获得锁。 证明了 RLock() 和 Lock() 是互斥的。

请求多个写Lock() 和 Lock()

package mainimport ("fmt""time""sync"
)// 声明Mutex变量
var mu *sync.RWMutex
var count = 0
func main() {mu = new(sync.RWMutex)for i:= 0; i< 1000; i++ {go writLock(i)}time.Sleep(2*time.Second)
}func writLock(i int){mu.Lock()count++fmt.Println(i," Writ Lock is", count)mu.Unlock()
}

启动1000个线程， 使用 Lock() 执行 count ++, 结果如下

发现最红结果是1000，并且是按照顺序进行计算的。 说明多个协程之间的Lock() 是互斥的。