面试题：Go语言中RWMutex锁在读写场景下的使用机制

Question

请描述在Go语言中，RWMutex锁是如何实现读写操作的同步的？在一个读多写少的场景下，如何合理使用RWMutex锁来优化高并发性能？

Answer 1

RWMutex锁实现读写操作同步原理

1. 读操作
   • 多个读操作可以同时进行。RWMutex 内部使用一个计数器来记录当前正在进行的读操作数量。当一个读操作请求锁时，如果没有写操作正在进行（即写锁未被锁定），则该读操作可以立即获取读锁，计数器加1。读操作结束时，计数器减1。
2. 写操作
   • 写操作是独占的。当一个写操作请求锁时，如果当前有读操作正在进行（读锁计数器不为0）或者已经有写操作持有写锁，写操作会被阻塞，直到所有读操作完成并且写锁可用。一旦写操作获取到写锁，其他读操作和写操作都将被阻塞，直到写操作释放写锁。

读多写少场景下合理使用RWMutex锁优化高并发性能

1. 读操作使用读锁
   • 在处理读操作的函数中，使用 RLock 方法获取读锁。例如：

var mu sync.RWMutex
var data int
func readData() int {
    mu.RLock()
    defer mu.RUnlock()
    return data
}

- 这样多个读操作可以并行执行，提高读取效率。

2. 写操作使用写锁 - 在处理写操作的函数中，使用 Lock 方法获取写锁。例如：

func writeData(newData int) {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    data = newData
}

- 写操作期间会阻止其他读写操作，以保证数据一致性。

3. 尽量缩短写锁持有时间 - 写操作应尽快完成，避免长时间持有写锁，减少对读操作的影响。例如，将复杂的数据处理尽量放在获取写锁之前完成，只在更新数据时持有写锁。 4. 批量操作 - 如果有多个写操作，可以考虑批量执行，减少写锁获取和释放的频率。例如，先收集多个写操作的数据，然后一次性获取写锁进行处理。