如何使用Go sync.Map

這篇文章主要講解了“如何使用Go sync.Map”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“如何使用Go sync.Map”吧！

下面這段代碼，看起來很有道理，其實是用錯了（背景：并發場景中獲取注冊信息）。

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 會更合理些，因為 sync.Map 底層完全包含了這個邏輯。可能寫 Java 的同學看著上面這段代碼很眼熟，但確實是用錯了，關于為什么用錯了以及會造成什么影響，請大家關注后續的文章。

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，使用起來并不像一個 Map。失去了 map 應有的特權語法，如：make,  map[1] 等

2. sync.Map 方法較多。讓一個簡單的 Map 使用起來有了較高的學習成本。

不管什么樣的原因吧，當你讀過這篇文章后，在某些特定的并發場景下，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 sync.Map 并不復雜，只是將普通 map 的相關操作轉成對應函數而已。

sync.Map 兩個特有的函數，不過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 key，如果存在的話，同時刪除這個 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 的值是什么時間更新的 ？

1. Load/LoadOrStore/LoadAndDelete 時，當 misses 數量大于等于 dirty map 的元素個數時，會整體復制 dirty map 到 read map

2. Store/LoadOrStore 時，當 read map 中存在這個key，則更新

3. Delete/LoadAndDelete 時，如果 read map 中存在這個key，則設置這個值為 nil

dirty map 的值是什么時間更新的 ？

1. 完全是一個新 key， 第一次插入 sync.Map，必先插入 dirty map

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

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

4. 當 misses 數量大于等于 dirty map 的元素個數時，會整體復制 dirty map 到 read map，同時設置 dirty map 為 nil

疑問：當 dirty map 復制到 read map 后，將 dirty map 設置為 nil，也就是 dirty map 中就不存在這個 key 了。如果又新插入某個 key，多次訪問后達到了 dirty map 往 read map 復制的條件，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：其實并不會。當 dirty map 向 read map 復制后，readOnly.amended 等于了 false。當新插入了一個值時，會將 read map 中的值，重新給 dirty map 賦值一遍，也就是 read map 也會向 dirty map 中復制。

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 是什么時間刪除的？

• 當 read map 中存在某個 key 的時候，這個時候只會刪除 read map， 并不會刪除 dirty map（因為 dirty map 不存在這個值）

• 當 read map 中不存在時，才會去刪除 dirty map 里面的值

疑問：如果按照這個刪除方式，那豈不是 dirty map 中會有殘余的 key，導致沒刪除掉？

答：其實并不會。當 misses 數量大于等于 dirty map 的元素個數時，會整體復制 dirty map 到 read map。這個過程中還附帶了另外一個操作：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. 當訪問多次，發現 dirty map 中存在，read map  中不存在，導致 misses 數量大于等于 dirty map 的元素個數時，會整體復制 dirty map 到 read map。

4. 當出現 dirty map 向 read map 復制后，dirty map 會被置成 nil。

5. 當出現 dirty map 向 read map 復制后，readOnly.amended 等于了 false。當新插入了一個值時，會將 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，那說明這個 key 是已經刪除過的。既不在 read map，也不在 dirty map

• expunged：這個 key 在 dirty map 中是不存在的

• valid：其實就正常的情況，要么這個值存在在 read map 中，要么存在在 dirty map 中

sync.Map 是如何提高性能的？

通過源碼解析，我們知道 sync.Map 里面有兩個普通 map，read map主要是負責讀，dirty map 是負責讀和寫（加鎖）。在讀多寫少的場景下，read map 的值基本不發生變化，可以讓 read map 做到無鎖操作，就減少了使用 Mutex + Map 必須的加鎖/解鎖環節，因此也就提高了性能。

不過也能夠看出來，read map 也是會發生變化的，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，不是說使用了 sync.Map 就一定能提高程序性能，我們日常使用中盡量注意拆分粒度來使用 sync.Map。

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

sync.Map 應用場景

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。

關于第二點我覺得挺扯的，畢竟我們很難把控這一點，不過由于是官方的注釋還是放在這里。

實際開發中我們要注意使用場景和擅用 pprof 來分析程序性能。

sync.Map 使用注意點

和 Mutex 一樣， sync.Map 也同樣不能被復制，因為 atomic.Value 是不能被復制的。

感謝各位的閱讀，以上就是“如何使用Go sync.Map”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對如何使用Go sync.Map這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！