Golang 并发读写map安全问题详解

Posted 2023-04-06

参考技术A

下面先写一段测试程序，然后看下运行结果：

运行结果：

发生了错误，提示：fatal error: concurrent map read and map write， map 发生了同时读和写了； 但是这个错误并不是每次运行都会出现，就是有的时候会出现，有的时候并不会出现，根据笔者多次运行结果(其他例子，读者可以自己尝试下)来看还会有另外一种报错就是：fatal error: concurrent map writes，就是map发生了同时写，但是只是读是不会有问题的。关于不同的运行结果小伙伴们可以自己写几个例子去测试下。下面就这两个错误的发生，笔者给出如下解释：
（1） fatal error: concurrent map read and map write
就是当一个goroutine在写数据，而同时另外一个goroutine要读数据就会报错，不过这个报错也很好理解：还没写完就读，读的数据会有问题，或者反过来还没读完就开始写了，同样会导致读取的数据有问题；
（2） fatal error: concurrent map writes
两个goroutine 同时写一个内存地址，这种操作也是不允许的，会导致一些比较奇怪的问题；

总体来看其实就是写map的操作和其他的读或者写同时发生了，导致的报错，做过几年开发的人可能会想到使用锁来解决，比如写map某个key的时候，通过锁来保证其他goroutine不能再对其写或者读了。

实现思路：
（1） 当写map的某个key时，通过锁来保证其他goroutine不能再对其写或者读了。
（2） 当读map的某个key时，通过锁来保证其他的goroutine不能再对其写，但是可以读。
于是我们马上想到golang 的读写锁貌似符合需求，下面来实现下：

再来看下运行结果：

发现没有报错了，并且多次运行的结果都不会报错，说明这个方法是有用的，不过在go1.9版本后就有sync.Map了，不过这个适用场景是读多写少的场景，如果写很多的话效率比较差，具体的原因在这里笔者就不介绍了，后面会写篇文章详细介绍下。

今天的文章就到这里了，如果有不对的地方欢迎小伙伴给我留言，看到会即时回复的。

golang中map并发读写问题及解决方法

一、map并发读写问题

如果map由多协程同时读和写就会出现 fatal error:concurrent map read and map write的错误

如下代码很容易就出现map并发读写问题

func main(){

c := make(map[string]int)
       go func() {//开一个协程写map
            for j := 0; j < 1000000; j++ {
              c[fmt.Sprintf("%d", j)] = j
            }
       }()
       go func() {    //开一个协程读map
             for j := 0; j < 1000000; j++ {
                 fmt.Println(c[fmt.Sprintf("%d",j)])
             }
       }()

 time.Sleep(time.Second*20)

}
 

 

 

多个协程同时写也会出现fatal error: concurrent map writes的错误

如下代码很容易出现map并发写的问题

func main(){

c := make(map[string]int)

for i := 0; i < 100; i++ {
        go func() {　　//开100个协程并发写map
              for j := 0; j < 1000000; j++ {
                     c[fmt.Sprintf("%d", j)] = j
              }
        }()
        }
       time.Sleep(time.Second*20)  //让执行main函数的主协成等待20s,不然不会执行上面的并发操作

}

 

二、出现问题的原因

因为map为引用类型，所以即使函数传值调用，参数副本依然指向映射m, 所以多个goroutine并发写同一个映射m， 写过多线程程序的同学都知道，对于共享变量，资源，并发读写会产生竞争的， 故共享资源遭到破坏

 

三、解决方法

１、加锁

(1)通用锁

type Demo struct {

  Data map[string]string 

  Lock sync.Mutex

}

 

func (d Demo) Get(k string) string{

  d.Lock.Lock()

  defer d.Lock.UnLock()

  return d.Data[k]

}

 

func (d Demo) Set(k,v string) {

  d.Lock.Lock()

  defer d.Lock.UnLock()

  d.Data[k]=v

}

 

 

(2)读写锁

type Demo struct {

  Data map[string]string 

  Lock sync.RwMutex

}

 

func (d Demo) Get(k string) string{

  d.Lock.RLock()

  defer d.Lock.RUnlock()

  return d.Data[k]

}

 

func (d Demo) Set(k,v string) {

  d.Lock.Lock()

  defer d.Lock.UnLock()

  d.Data[k]=v

}

 

 

２、利用channel串行化处理