面试题：Go RWMutex锁优化中如何避免读锁饥饿问题

Question

在使用Go的RWMutex锁时，可能会出现写锁优先级高导致读锁饥饿的情况。请提出至少两种避免读锁饥饿的优化方案，并说明其原理和可能存在的局限性。

Answer 1

方案一：使用公平锁

1. 原理：实现一个公平的读写锁，使得锁的获取按照请求顺序进行。在这种机制下，读锁和写锁的请求都会被排队处理，先请求的锁先被获取，避免写锁总是优先于读锁被处理，从而防止读锁饥饿。
2. 局限性：公平锁会增加额外的排队管理开销，例如需要维护一个请求队列，这可能会降低整体的锁竞争性能。并且，在高并发场景下，频繁的排队和唤醒操作可能会导致更多的上下文切换，进一步影响性能。

方案二：限制写锁持有时间

1. 原理：为写锁设置一个最大持有时间。当写锁持有时间超过这个设定值时，强制释放写锁，并允许等待的读锁获取锁。这样可以确保读锁不会因为写锁长时间持有而一直处于饥饿状态。
2. 局限性：设置合适的最大持有时间比较困难。如果设置过短，可能会导致写操作无法完成，影响业务逻辑；如果设置过长，则不能有效解决读锁饥饿问题。此外，这种方案需要额外的定时器机制来监控写锁持有时间，增加了代码的复杂性。

方案三：读写锁计数控制

1. 原理：记录读锁和写锁的请求次数。当读锁请求次数达到一定阈值时，暂时禁止写锁请求，优先处理读锁请求。这样可以平衡读写锁的获取机会，防止读锁饥饿。
2. 局限性：阈值的设定需要根据具体业务场景进行调优。如果阈值设置不合理，可能会导致写操作长时间无法执行，影响写性能。同时，这种方案需要额外的变量来记录请求次数，增加了代码维护的复杂性。