Go 源码之读写锁 sync.RWMutex

Go 源码之读写锁 sync.RWMutex

一、简介

sync.RWMutex 是 Go 语言标准库中的读写锁。
读写锁允许同时存在读锁和写锁。读锁可以被多个线程同时持有，而写锁在任何时候只能被一个线程持有。

sync.RWMutex 的主要作用：是在多线程环境下提供对共享资源的读/写访问控制，以提高并发性能。
它的一些主要方法包括：

• Lock：获取写锁。
• RLock：获取读锁。
• Unlock：释放锁。

使用读写锁的好处是，在多读少写的场景下，可以提高并发性能，因为读操作不会相互阻塞。

在使用 sync.RWMutex 时，需要注意以下几点：

• 确保在适当的时候释放锁，以避免死锁。
• 避免在持有锁的情况下进行耗时操作。
• 尽量减少锁的持有时间

二、源码

（一）RWMutex数据结构

type RWMutex struct {w           Mutex  // 写锁writerSem   uint32 // 缓冲信号量，获取写锁的阻塞等待信号队列readerSem   uint32 // 缓冲信号量，获取读锁的阻塞等待信号队列readerCount int32  // 当前持有读锁的 goroutine 数量，负数表示有个写锁在执行readerWait  int32  // 获取写锁时，如果之前还有 readerWait 数量的读锁在执行，则需要等待执行完才能获取写锁
}

字段说明：

• w

  写锁

• writerSem

  缓冲信号量，当有goroutine获取写锁时，如果当前有读锁在占有，则调用 runtime_SemacquireMutex(&rw.writerSem, false, 0)

  将当前goroutine进行睡眠,并排队到 writerSem 队列的队尾，等待所有的读锁释放之后再调用runtime_Semrelease(&rw.writerSem, false, 1)进行唤醒

• readerSem

  缓冲信号量，当有goroutine获取读锁时，如果当前有写锁在占有（readerCount），则调用 runtime_SemacquireMutex(&rw.readerSem, false, 0)，将当前goroutine进行睡眠,并排队到 readerSem 队列的队尾，等待写锁释放之后再调用runtime_Semrelease(&rw.readerSem, false, 0)进行唤醒

• readerCount

  当前持有读锁的goroutine数量，负数表示有个写锁在执行，在获取写锁时，会将readerCount-rwmutexMaxReaders变为负数

  写锁释放后readerCount会再+rwmutexMaxReaders变为正数

• readerWait

  首先读锁是会阻塞写锁的获取的，当一个goroutine尝试去获取一个写锁时，会将当前持有读锁的数量readerCount赋值给readerWait，表示当前goroutine要等待readerWait个goroutine释放读锁之后才能成功获取写锁

（二）Lock

// 获取写锁，会等待所有的读锁释放
func (rw *RWMutex) Lock() {if race.Enabled {_ = rw.w.staterace.Disable()}