面试题：Go语言RWMutex锁写锁升级的条件及过程分析

Question

假设当前有多个读操作正在进行，此时一个写操作请求获取写锁，描述Go语言中RWMutex锁如何处理这种情况，即写锁升级的具体条件以及状态转换的详细过程。

Answer 1

1. 写锁升级条件：
   • 当存在活跃的读锁（即有多个读操作正在进行）时，写操作请求写锁不会立即获取成功。只有当所有的读操作都释放了读锁，写操作才能获取到写锁。这是因为Go语言的RWMutex遵循读优先原则，以避免读操作长时间被写操作阻塞。
2. 状态转换详细过程：
   • 初始状态：多个读操作持有读锁，此时RWMutex处于读锁定状态。在这种状态下，RWMutex内部维护一个读锁计数器，记录当前活跃的读锁数量。
   • 写操作请求：当写操作请求写锁时，RWMutex会检测读锁计数器的值。如果读锁计数器大于0，说明有读操作正在进行，写操作会被阻塞，放入等待队列中。
   • 读操作释放：随着读操作完成并释放读锁，读锁计数器会相应减少。当读锁计数器变为0时，表示所有读操作都已完成。
   • 写锁获取：此时，处于等待队列中的写操作会被唤醒，获取写锁，RWMutex状态转换为写锁定状态。在写锁定状态下，其他读操作和写操作都会被阻塞，直到写操作完成并释放写锁。
   • 写操作完成：写操作完成后释放写锁，RWMutex回到未锁定状态，等待下一次的读或写操作请求。如果此时有读操作请求，会重新获取读锁进入读锁定状态；如果有写操作请求，则获取写锁进入写锁定状态。