面试题：Go语言sync包中互斥锁和读写锁在保证线程安全上的区别与应用场景

互斥锁（Mutex）与读写锁（RWMutex）在实现线程安全方面的不同

互斥锁（Mutex）：
- 原理：互斥锁保证在同一时刻只有一个 goroutine 能够访问共享资源。当一个 goroutine 获取了互斥锁，其他 goroutine 必须等待直到该锁被释放。
- 实现方式：Go 语言的 sync.Mutex 类型提供了 Lock 和 Unlock 方法。调用 Lock 方法获取锁，如果锁已被占用，则当前 goroutine 会被阻塞，直到锁可用。调用 Unlock 方法释放锁，允许其他等待的 goroutine 获取锁。
- 特点：简单直接，适用于读写操作都可能修改共享资源的场景。但如果读操作频繁，使用互斥锁会导致性能下降，因为读操作也会被阻塞。
读写锁（RWMutex）：
- 原理：读写锁区分了读操作和写操作。允许多个 goroutine 同时进行读操作，因为读操作不会修改共享资源，不会引发数据竞争。但是，写操作必须是独占的，当有一个 goroutine 进行写操作时，其他任何读或写操作都必须等待。
- 实现方式：Go 语言的 sync.RWMutex 类型提供了 RLock、RUnlock 用于读操作，Lock、Unlock 用于写操作。多个 goroutine 可以同时调用 RLock 进行读操作，而调用 Lock 进行写操作时，会阻塞其他读和写操作。
- 特点：适用于读多写少的场景，通过允许并发读操作提高了性能。但实现相对复杂，需要正确处理读锁和写锁的获取与释放顺序，避免死锁。

实际应用场景选择

选择互斥锁的场景：
- 场景：当读写操作都可能修改共享资源，或者写操作较为频繁时，应该选择互斥锁。例如，一个银行账户的转账操作，涉及到余额的修改，无论是读余额还是进行转账（写操作），都需要保证线程安全，防止数据竞争。
- 示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type BankAccount struct {
    balance int
    mutex   sync.Mutex
}

func (a *BankAccount) Deposit(amount int) {
    a.mutex.Lock()
    a.balance += amount
    a.mutex.Unlock()
}

func (a *BankAccount) Withdraw(amount int) bool {
    a.mutex.Lock()
    defer a.mutex.Unlock()
    if a.balance >= amount {
        a.balance -= amount
        return true
    }
    return false
}

func main() {
    account := BankAccount{balance: 100}
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)
    go func() {
        account.Deposit(50)
        wg.Done()
    }()
    go func() {
        account.Withdraw(30)
        wg.Done()
    }()
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final balance:", account.balance)
}

选择读写锁的场景：
- 场景：当读操作远远多于写操作时，适合使用读写锁。比如一个在线文章阅读系统，大量用户会读取文章内容（读操作），而只有管理员偶尔会更新文章（写操作）。
- 示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type Article struct {
    content string
    rwMutex sync.RWMutex
}

func (a *Article) Read() string {
    a.rwMutex.RLock()
    defer a.rwMutex.RUnlock()
    return a.content
}

func (a *Article) Write(newContent string) {
    a.rwMutex.Lock()
    a.content = newContent
    a.rwMutex.Unlock()
}

func main() {
    article := Article{content: "Initial article content"}
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            fmt.Println("Read content:", article.Read())
            wg.Done()
        }()
    }
    go func() {
        article.Write("Updated article content")
    }()
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final read content:", article.Read())
}

面试题：Go语言sync包中互斥锁和读写锁在保证线程安全上的区别与应用场景

知识考点

面试题答案

互斥锁（Mutex）与读写锁（RWMutex）在实现线程安全方面的不同

实际应用场景选择