面试题：Go中Mutex与读写锁的区别及适用场景

实现原理差异

Mutex（互斥锁）：Mutex是一种简单的同步原语，用于保证同一时间只有一个goroutine可以访问共享资源。它通过一个状态位来表示锁的状态，当一个goroutine获取锁时，会将状态位设置为锁定状态，其他goroutine尝试获取锁时会阻塞，直到锁被释放。
sync.RWMutex（读写锁）：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，不会产生数据竞争。而写操作需要独占访问，以防止数据不一致。读写锁内部维护了两个计数器，一个用于记录当前正在进行的读操作数量，另一个用于表示是否有写操作正在进行或等待。

性能表现差异

Mutex：在读写操作频繁且写操作较多的场景下，Mutex会导致较高的性能开销，因为每次读写操作都需要获取锁，其他goroutine都要等待锁的释放，容易形成瓶颈。
sync.RWMutex：在读操作远多于写操作的场景下，读写锁能显著提高性能。由于读操作可以并发执行，减少了读操作之间的等待时间。但如果写操作频繁，写操作需要等待所有读操作完成，也可能会导致性能下降。

适用场景

适合使用Mutex的场景：当读写操作频率相近，或者写操作比较频繁时，使用Mutex可以简单有效地保证数据一致性。因为读写锁在写操作时需要等待所有读操作完成，在写操作频繁的情况下，这种等待可能会导致性能问题，而Mutex直接限制同一时间只有一个操作，避免了复杂的等待逻辑。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    mu    sync.Mutex
    count int
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            mu.Lock()
            count++
            fmt.Println("Incremented count:", count)
            mu.Unlock()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

适合使用读写锁的场景：当读操作远远多于写操作时，使用读写锁能提高并发性能。读操作可以并行执行，只有写操作需要独占资源。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    rwmu  sync.RWMutex
    count int
)

func read(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    rwmu.RLock()
    fmt.Printf("Reader %d read count: %d\n", id, count)
    rwmu.RUnlock()
}

func write(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    rwmu.Lock()
    count++
    fmt.Printf("Writer %d incremented count to: %d\n", id, count)
    rwmu.Unlock()
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go read(i, &wg)
    }
    for i := 0; i < 2; i++ {
        wg.Add(1)
        go write(i, &wg)
    }
    wg.Wait()
}

面试题：Go中Mutex与读写锁的区别及适用场景

知识考点

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实现原理差异

性能表现差异

适用场景