Go基础篇:RWMutex实现原理

RWMutex是Go语言中用于实现读写锁的一个数据类型。读写锁可以让多个goroutine同时获取读锁进行读操作,但在同一时刻只允许一个goroutine获取写锁进行写操作。

RWMutex的实现原理涉及到原子操作和线程同步。具体实现可能因Go的不同版本而异,但大致原理相同。以下是一个简化的示例,描述RWMutex的核心操作:




type RWMutex struct {
    w           Mutex  // 互斥锁,用于写操作
    writerSem   uint32 // 写信号量,用于控制等待写操作的读操作
    readerSem   uint32 // 读信号量,用于控制等待读操作的写操作
    readerCount int32  // 当前正在执行读操作的goroutine数量
    readerWait  int32  // 等待读操作完成的goroutine数量
}
 
func (rw *RWMutex) RLock() {
    // 读操作
    for {
        // 尝试增加读者数量
        if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, 1) >= 1 {
            // 如果此时没有写操作,或者有写操作但写操作已经完成,则成功
            if atomic.LoadInt32(&rw.readerWait) == 0 {
                break
            }
            // 否则等待
            atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1)
        }
        // 自旋或者休眠
    }
}
 
func (rw *RWMutex) RUnlock() {
    // 解锁读操作
    if atomic.AddInt32(&rw.readerCount, -1) < 0 {
        // 如果此时有等待的写操作,唤醒一个等待的写操作
        if atomic.AddInt32(&rw.readerWait, -1) > 0 {
            // 唤醒操作
        }
    }
}
 
func (rw *RWMutex) Lock() {
    // 写操作
    rw.w.Lock()
}
 
func (rw *RWMutex) Unlock() {
    // 解锁写操作
    rw.w.Unlock()
}

这个示例代码中,RLockRUnlock分别用于获取和释放读锁,LockUnlock分别用于获取和释放写锁。实际的实现可能会更加复杂,包括使用原子操作、自旋锁、Mutex、条件变量等。

最后修改于:2024年08月15日 22:12

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