如何使用Gosync.Map

這篇文章主要講解了“如何使用Go sync.Map”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“如何使用Go sync.Map”吧！

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下面這段代碼，看起來(lái)很有道理，其實(shí)是用錯(cuò)了（背景：并發(fā)場(chǎng)景中獲取注冊(cè)信息）。

instance, ok := instanceMap[name]if ok {
    return instance, nil}

initLock.Lock()defer initLock.Unlock()// double checkinstance, ok = instanceMap[name]if ok {
    return instance, nil}

這里使用使用 sync.Map 會(huì)更合理些，因?yàn)?sync.Map 底層完全包含了這個(gè)邏輯?？赡軐?Java 的同學(xué)看著上面這段代碼很眼熟，但確實(shí)是用錯(cuò)了，關(guān)于為什么用錯(cuò)了以及會(huì)造成什么影響，請(qǐng)大家關(guān)注后續(xù)的文章。

我大概分析了下大家寧愿使用 Mutex + Map，也不愿使用 sync.Map 的原因：

1. sync.Map 本身就很難用，使用起來(lái)并不像一個(gè) Map。失去了 map 應(yīng)有的特權(quán)語(yǔ)法，如：make,  map[1] 等

2. sync.Map 方法較多。讓一個(gè)簡(jiǎn)單的 Map 使用起來(lái)有了較高的學(xué)習(xí)成本。

不管什么樣的原因吧，當(dāng)你讀過(guò)這篇文章后，在某些特定的并發(fā)場(chǎng)景下，建議使用 sync.Map 代替 Map + Mutex 的。

用法全解

package mainimport (
 "fmt" "sync")func main() {
 var syncMap sync.Map
 syncMap.Store("11", 11)
 syncMap.Store("22", 22)

 fmt.Println(syncMap.Load("11")) // 11 fmt.Println(syncMap.Load("33")) // 空 fmt.Println(syncMap.LoadOrStore("33", 33)) // 33 fmt.Println(syncMap.Load("33")) // 33 fmt.Println(syncMap.LoadAndDelete("33")) // 33 fmt.Println(syncMap.Load("33")) // 空 syncMap.Range(func(key, value interface{}) bool {
  fmt.Printf("key:%v value:%v\n", key, value)
  return true })
    // key:22 value:22 // key:11 value:11}

其實(shí) sync.Map 并不復(fù)雜，只是將普通 map 的相關(guān)操作轉(zhuǎn)成對(duì)應(yīng)函數(shù)而已。

	普通 map	sync.Map
map 獲取某個(gè) key	map[1]	sync.Load(1)
map 添加元素	map[1] = 10	sync.Store(1, 10)
map 刪除一個(gè) key	delete(map, 1)	sync.Delete(1)
遍歷 map	for...range	sync.Range()

sync.Map 兩個(gè)特有的函數(shù)，不過(guò)從字面就能理解是什么意思了。LoadOrStore：sync.Map 存在就返回，不存在就插入 LoadAndDelete：sync.Map 獲取某個(gè) key，如果存在的話，同時(shí)刪除這個(gè) key

源碼解析

type Map struct {
 mu Mutex
 read atomic.Value // readOnly  read map dirty map[interface{}]*entry  // dirty map misses int}

sync map 全景圖

Load

Store

Delete

read map 的值是什么時(shí)間更新的 ？

1. Load/LoadOrStore/LoadAndDelete 時(shí)，當(dāng) misses 數(shù)量大于等于 dirty map 的元素個(gè)數(shù)時(shí)，會(huì)整體復(fù)制 dirty map 到 read map

2. Store/LoadOrStore 時(shí)，當(dāng) read map 中存在這個(gè)key，則更新

3. Delete/LoadAndDelete 時(shí)，如果 read map 中存在這個(gè)key，則設(shè)置這個(gè)值為 nil

dirty map 的值是什么時(shí)間更新的 ？

1. 完全是一個(gè)新 key， 第一次插入 sync.Map，必先插入 dirty map

2. Store/LoadOrStore 時(shí)，當(dāng) read map 中不存在這個(gè)key，在 dirty map 存在這個(gè)key，則更新

3. Delete/LoadAndDelete 時(shí)，如果 read map 中不存在這個(gè)key，在 dirty map 存在這個(gè)key，則從 dirty map 中刪除這個(gè)key

4. 當(dāng) misses 數(shù)量大于等于 dirty map 的元素個(gè)數(shù)時(shí)，會(huì)整體復(fù)制 dirty map 到 read map，同時(shí)設(shè)置 dirty map 為 nil

疑問(wèn)：當(dāng) dirty map 復(fù)制到 read map 后，將 dirty map 設(shè)置為 nil，也就是 dirty map 中就不存在這個(gè) key 了。如果又新插入某個(gè) key，多次訪問(wèn)后達(dá)到了 dirty map 往 read map 復(fù)制的條件，如果直接用 read map 覆蓋 dirty map，那豈不是就丟了之前在 read map 但不在 dirty map 的 key ?

答：其實(shí)并不會(huì)。當(dāng) dirty map 向 read map 復(fù)制后，readOnly.amended 等于了 false。當(dāng)新插入了一個(gè)值時(shí)，會(huì)將 read map 中的值，重新給 dirty map 賦值一遍，也就是 read map 也會(huì)向 dirty map 中復(fù)制。

func (m *Map) dirtyLocked() {
 if m.dirty != nil {
  return }

 read, _ := m.read.Load().(readOnly)
 m.dirty = make(map[interface{}]*entry, len(read.m))
 for k, e := range read.m {
  if !e.tryExpungeLocked() {
   m.dirty[k] = e
  }
 }
}

read map 和 dirty map 是什么時(shí)間刪除的？

• 當(dāng) read map 中存在某個(gè) key 的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候只會(huì)刪除 read map， 并不會(huì)刪除 dirty map（因?yàn)?dirty map 不存在這個(gè)值）

• 當(dāng) read map 中不存在時(shí)，才會(huì)去刪除 dirty map 里面的值

疑問(wèn)：如果按照這個(gè)刪除方式，那豈不是 dirty map 中會(huì)有殘余的 key，導(dǎo)致沒刪除掉？

答：其實(shí)并不會(huì)。當(dāng) misses 數(shù)量大于等于 dirty map 的元素個(gè)數(shù)時(shí)，會(huì)整體復(fù)制 dirty map 到 read map。這個(gè)過(guò)程中還附帶了另外一個(gè)操作：將 dirty map 置為 nil。

func (m *Map) missLocked() {
 m.misses++
 if m.misses < len(m.dirty) {
  return }
 m.read.Store(readOnly{m: m.dirty})
 m.dirty = nil m.misses = 0}

read map 與 dirty map 的關(guān)系 ？

1. 在 read map 中存在的值，在 dirty map 中可能不存在。

2. 在 dirty map 中存在的值，在 read map 中也可能存在。

3. 當(dāng)訪問(wèn)多次，發(fā)現(xiàn) dirty map 中存在，read map  中不存在，導(dǎo)致 misses 數(shù)量大于等于 dirty map 的元素個(gè)數(shù)時(shí)，會(huì)整體復(fù)制 dirty map 到 read map。

4. 當(dāng)出現(xiàn) dirty map 向 read map 復(fù)制后，dirty map 會(huì)被置成 nil。

5. 當(dāng)出現(xiàn) dirty map 向 read map 復(fù)制后，readOnly.amended 等于了 false。當(dāng)新插入了一個(gè)值時(shí)，會(huì)將 read map 中的值，重新給 dirty map 賦值一遍

read/dirty map 中的值一定是有效的嗎？

并不一定。放入到 read/dirty map 中的值總共有 3 種類型：

• nil：如果獲取到的 value 是 nil，那說(shuō)明這個(gè) key 是已經(jīng)刪除過(guò)的。既不在 read map，也不在 dirty map

• expunged：這個(gè) key 在 dirty map 中是不存在的

• valid：其實(shí)就正常的情況，要么這個(gè)值存在在 read map 中，要么存在在 dirty map 中

sync.Map 是如何提高性能的？

通過(guò)源碼解析，我們知道 sync.Map 里面有兩個(gè)普通 map，read map主要是負(fù)責(zé)讀，dirty map 是負(fù)責(zé)讀和寫（加鎖）。在讀多寫少的場(chǎng)景下，read map 的值基本不發(fā)生變化，可以讓 read map 做到無(wú)鎖操作，就減少了使用 Mutex + Map 必須的加鎖/解鎖環(huán)節(jié)，因此也就提高了性能。

不過(guò)也能夠看出來(lái)，read map 也是會(huì)發(fā)生變化的，如果某些 key 寫操作特別頻繁的話，sync.Map 基本也就退化成了 Mutex + Map（有可能性能還不如 Mutex + Map）。

所以，不是說(shuō)使用了 sync.Map 就一定能提高程序性能，我們?nèi)粘Ｊ褂弥斜M量注意拆分粒度來(lái)使用 sync.Map。

關(guān)于如何分析 sync.Map 是否優(yōu)化了程序性能，同樣可以使用 pprof。具體過(guò)程可以參考 《這可能是最容易理解的 Go Mutex 源碼剖析》

sync.Map 應(yīng)用場(chǎng)景

1. 讀多寫少

2. 寫操作也多，但是修改的 key 和讀取的 key 特別不重合。

關(guān)于第二點(diǎn)我覺得挺扯的，畢竟我們很難把控這一點(diǎn)，不過(guò)由于是官方的注釋還是放在這里。

實(shí)際開發(fā)中我們要注意使用場(chǎng)景和擅用 pprof 來(lái)分析程序性能。

sync.Map 使用注意點(diǎn)

和 Mutex 一樣， sync.Map 也同樣不能被復(fù)制，因?yàn)?atomic.Value 是不能被復(fù)制的。

感謝各位的閱讀，以上就是“如何使用Go sync.Map”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)如何使用Go sync.Map這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

分享文章：如何使用Gosync.Map
新聞來(lái)源：http://bm7419.com/article24/jdieje.html

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