面试题：Go语言在高并发场景下的资源竞争与控制案例分析

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// 定义银行账户结构体
type BankAccount struct {
    balance int
    mu      sync.Mutex
    rwmu    sync.RWMutex
}

// 存款操作
func (b *BankAccount) Deposit(amount int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    b.mu.Lock()
    defer b.mu.Unlock()
    b.balance += amount
    fmt.Printf("Deposited %d. New balance: %d\n", amount, b.balance)
}

// 取款操作
func (b *BankAccount) Withdraw(amount int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    b.mu.Lock()
    defer b.mu.Unlock()
    if b.balance >= amount {
        b.balance -= amount
        fmt.Printf("Withdrawn %d. New balance: %d\n", amount, b.balance)
    } else {
        fmt.Println("Insufficient funds")
    }
}

// 查询余额操作
func (b *BankAccount) GetBalance(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    b.rwmu.RLock()
    defer b.rwmu.RUnlock()
    fmt.Printf("Current balance: %d\n", b.balance)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    account := BankAccount{balance: 1000}

    // 模拟多个用户存款
    for i := 0; i < 3; i++ {
        wg.Add(1)
        go account.Deposit(100, &wg)
    }

    // 模拟多个用户取款
    for i := 0; i < 2; i++ {
        wg.Add(1)
        go account.Withdraw(200, &wg)
    }

    // 模拟多个用户查询余额
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go account.GetBalance(&wg)
    }

    wg.Wait()
}

锁机制选择及性能影响

读多写少场景
- 选择：使用 sync.RWMutex。因为读操作可以并发执行，多个读操作之间不会产生数据竞争，所以可以提高读操作的并发性能。
- 性能影响：读操作性能提升明显，因为多个读操作可以同时获取读锁，减少等待时间。而写操作需要获取写锁，写锁会排斥其他读锁和写锁，所以写操作的等待时间可能会增加，但由于写操作少，整体系统性能仍然会提升。
写多读少场景
- 选择：使用 sync.Mutex。因为写操作多，如果使用 sync.RWMutex，写操作获取写锁时会等待所有读锁释放，可能导致写操作等待时间过长。而 sync.Mutex 简单直接，无论是读操作还是写操作都只需要获取唯一的锁，虽然会降低并发度，但在写多读少的场景下，减少了锁的切换开销。
- 性能影响：虽然 sync.Mutex 降低了并发度，但避免了 sync.RWMutex 中读锁对写锁的阻塞，使得写操作可以更快地执行，整体性能会有所提升。如果使用 sync.RWMutex 在这种场景下，可能会因为写操作等待读锁释放而导致性能下降。

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面试题答案

锁机制选择及性能影响