面试官：哥们，Go语言的读写锁了解多少？

互斥锁我们都知道会锁定代码临界区，当有一个goroutine获取了互斥锁后，任何goroutine都不可以获取互斥锁，只能等待这个goroutine将互斥锁释放，无论读写操作都会加上一把大锁，在读多写少场景效率会很低，所以大佬们就设计出了读写锁，读写锁顾名思义是一把锁分为两部分：读锁和写锁，读锁允许多个线程同时获得，因为读操作本身是线程安全的，而写锁则是互斥锁，不允许多个线程同时获得写锁，并且写操作和读操作也是互斥的，总结来说：读读不互斥，读写互斥，写写互斥。,有些朋友可能会有疑惑，为什么要有读锁，读操作又不会修改数据，多线程同时读取相同的资源就是安全的，为什么还要加一个读锁呢？,举个例子说明，在Golang中变量的赋值不是并发安全的，比如对一个int型变量执行count++操作，在并发下执行就会出现预期之外的结果，因为count++操作分为三部分：读取count的值、将count的值加1，然后再将结果赋值给count，这不是一个原子性操作，未加锁时在多个线程同时对该变量执行count++操作会造成数据不一致，通过加上写锁可以解决这个问题，但是在读取的时候我们不加读锁会怎么样呢？写个例子来看一下，只加写锁，不加读锁：,运行结果：,每次运行结果都是不固定的，因为我们没有加读锁，如果允许同时读和写，读取到的数据有可能就是中间状态，所以我们可以总结出来读锁是很有必要的，读锁可以防止读到写中间的值。,多个读操作同时进行时也是线程安全的，一个线程获取读锁后，另外一个线程同样可以获取读锁，因为读锁是共享的，如果一直都有线程加读锁，后面再有线程加写锁就会一直获取不到锁造成阻塞，这时就需要一些策略来保证锁的公平性，避免出现锁饥饿，那么Go语言中读写锁采用的是什么插队策略来避免饥饿问题呢？,这里我们用一个例子来说明一下Go语言的插队策略：,假设现在有5个goroutine分别是G1、G2、G3、G4、G5，现在G1、G2获取读锁成功，还没释放读锁，G3要执行写操作，获取写锁失败就会阻塞等待，当前阻塞写锁的读锁goroutine数量为2：,,后续G4进来想要获取读锁，这时她就会判断如果当前有写锁的goroutine正在阻塞等待，为了避免写锁饥饿，那这个G4也会进入阻塞等待，后续G5进来想要获取写锁，因为G3在占用互斥锁，所以G5会进入自旋/休眠 阻塞等待；,,现在G1、G2释放了读锁，当释放读锁是判断如果阻塞写锁goroutine的读锁goroutine数量为0了并且有写锁等待就会唤醒正在阻塞等待的写锁G3，G3得到了唤醒：,,G3处理完写操作后会释放写锁，这一步会同时唤醒等待的读锁/写锁的goroutine，至于G4、G5谁能先获取锁就看谁比较快了，就像抢媳妇一样，先下手的先得呀。,接下来我们就深入源码分析一下，先看一下RWMutex结构都有啥：,读锁的对应方法如下：,精简了竞态检测的方法，读锁方法就只有两行代码了，逻辑如下：,使用原子操作更新readerCount，将readercount值加1，只要原子操作后值不为负数就表示加读锁成功，如果值为负数表示已经有写锁获取互斥锁成功，写锁goroutine正在等待或运行，所以为了避免饥饿后面进来的读锁要进行阻塞等待，调用runtime_SemacquireMutex阻塞等待。,Go语言在1.18中引入了非阻塞加读锁的方法：,因为读锁是共享的，在没有写锁阻塞等待时多个线程可以同时获取，所以原子性操作可能会失败，这里采用for循环来增加尝试次数，很是巧妙。,释放读锁代码主要分为两部分，第一部分：,我们都知道readerCount的值代表当前正在执行的读操作goroutine数量，执行递减操作后的值大于等于0表示当前没有异常场景或写锁阻塞等待，所以直接退出即可，否则需要处理这两个逻辑：,rUnlockSlow逻辑如下：,解读一下这段代码：,写锁对应的方法如下：,代码量不是很大，但是理解起来还有一点复杂，我尝试用文字来解析一下，主要分为两部分：,Go语言在1.18中引入了非阻塞加锁的方法：,释放写锁的逻辑比较简单，释放写锁会将会面的读操作和写操作的goroutine都唤醒，然后他们在进行竞争。,因为我们上文已经分享了互斥锁的实现方式，再来看读写锁就轻松许多了，文末我们再来总结一下读写锁：,锁空闲时，读锁可以立马被获取,如果当前有写锁正在阻塞，那么想要获取读锁的goroutine就会被休眠,当前没有异常场景或写锁阻塞等待出现的话，则直接释放读锁成功,若没有加读锁就释放读锁则抛出异常；,写锁被读锁阻塞等待的场景下，会将readerWait的值进行递减，readerWait表示阻塞写操作goroutine的读操作goroutine数量，当readerWait减到0时则可以唤醒被阻塞写操作的goroutine了；,写锁复用了mutex互斥锁的能力，首先尝试获取互斥锁，获取互斥锁失败就会进入自旋/休眠；,获取互斥锁成功并不代表写锁加锁成功，此时如果还有占用读锁的goroutine，那么就会阻塞住，否则就会加写锁成功,释放写锁会将负值的readerCount变成正值，解除对读锁的互斥,唤醒当前阻塞住的所有读锁,释放互斥锁,读写锁的代码量不多，因为其复用了互斥锁的设计，针对读写锁的功能多做了一些工作，理解起来比互斥锁要容易很多，你学会了吗？