面试题：Go语言Map删除操作与并发安全

Question

假设有一个多协程环境，多个协程会同时对一个 `map[int]string` 类型的变量 `myMap` 进行读写和删除操作。请设计一个方案来确保这些操作的并发安全，说明如何处理删除操作时的同步问题，以及这样做对内存释放策略可能产生的影响。

Answer 1

1. 使用sync.RWMutex确保并发安全：
   • 在Go语言中，可以使用sync.RWMutex来保护map[int]string。读操作可以并发进行，而写操作（包括写入新值和删除操作）需要独占锁。

   package main
   
   import (
       "fmt"
       "sync"
   )
   
   var (
       myMap  = make(map[int]string)
       mu     sync.RWMutex
   )
   
   func read(key int) string {
       mu.RLock()
       defer mu.RUnlock()
       return myMap[key]
   }
   
   func write(key int, value string) {
       mu.Lock()
       defer mu.Unlock()
       myMap[key] = value
   }
   
   func deleteKey(key int) {
       mu.Lock()
       defer mu.Unlock()
       delete(myMap, key)
   }
   

2. 处理删除操作时的同步问题：
   • 在删除操作中，通过获取写锁（mu.Lock()）来确保在删除操作进行时，没有其他协程进行读写操作。这避免了在删除过程中其他协程读取到正在被删除的键值对，或者在删除时其他协程进行写入操作导致数据不一致。
3. 对内存释放策略的影响：
   • Go语言的垃圾回收（GC）机制会自动回收不再被引用的内存。当从map中删除一个键值对时，只要没有其他地方引用这个值（例如，没有在其他地方保留指向myMap中某个值的指针），GC会在合适的时候回收这块内存。
   • 使用sync.RWMutex虽然保证了并发安全，但并不会直接影响内存释放的时机。GC仍然基于其自身的算法和触发条件来回收内存。不过，由于锁的存在，可能会在一定程度上影响程序的整体性能，从而间接影响到GC触发的频率和时机。如果写操作（包括删除）频繁，可能会导致读操作等待，进而影响程序整体的运行效率，在一定程度上影响内存使用模式和GC的工作效率，但这是一个比较间接的影响。