面试题：Go语言中RWMutex锁的读写规则及应用场景

Question

请简述Go语言中RWMutex读写锁的读写规则，即读锁和写锁在获取和释放时的相互影响。并举例说明在哪些实际应用场景中，RWMutex锁能够比普通Mutex锁更高效地提升程序性能。

Answer 1

RWMutex读写锁的读写规则

1. 读锁获取：
   • 当没有写锁被持有，且没有写锁在等待时，多个读锁可以同时被获取。这意味着多个读操作可以并行执行，因为读操作本身不会修改共享数据，所以不会产生数据竞争问题。
   • 如果有写锁被持有，或者有写锁在等待获取，读锁获取会被阻塞，直到写锁被释放且没有写锁等待。
2. 写锁获取：
   • 当没有读锁和写锁被持有，写锁可以被获取。
   • 如果有读锁或写锁被持有，写锁获取会被阻塞，直到所有读锁和写锁都被释放。
3. 读锁释放：
   • 读锁释放后，会检查是否有写锁在等待。如果有写锁等待，会唤醒写锁，让写锁获取。
4. 写锁释放：
   • 写锁释放后，会检查是否有读锁或写锁在等待。如果有读锁等待，会唤醒所有读锁；如果有写锁等待，会唤醒写锁。

实际应用场景举例

1. 缓存场景：
   • 在一个应用程序中，可能有一个缓存层，其中的数据被频繁读取，但偶尔会更新。例如，一个Web应用的页面缓存，大部分时间是用户读取缓存页面，但当页面内容更新时，需要写入缓存。
   • 使用RWMutex，读操作可以并行进行，提升读取性能。而写操作时，由于要保证数据一致性，会阻塞所有读操作，直到写操作完成。相比普通Mutex，因为读操作频率高，RWMutex可以减少读操作之间的阻塞，提升整体性能。
2. 配置文件读取场景：
   • 应用程序启动时读取配置文件，在运行过程中，配置文件可能偶尔被修改（例如通过管理接口动态修改配置）。
   • 程序运行期间，多个模块可能会频繁读取配置信息，而写操作（修改配置）相对较少。使用RWMutex，读操作可以并发执行，提高读取效率，只有在需要修改配置时，写操作会阻塞读操作，确保数据一致性，比普通Mutex更高效。